全国首次利用3D打印技术辅助复杂肺门肿瘤手术成功

<正>7月15日经科技查新确认,哈尔滨医科大学附属第四医院胸外科主任崔键教授率领的团队在全国首创利用3D打印技术辅助完成复杂肺门肿瘤手术。即利用3D打印技术,根据患者的肺部影像信息,成功打印出类似白色珊瑚状的3D肺脏树脂模型。截至7月15日,该院在全国首创的3D打印技术治疗复杂肺门     

会呼吸的人造器官

<正>从原理上讲,医生可以利用患者自身的细胞打印器官,因而3D打印器官被视为器官移植的理想来源。但在实际操作时,复杂的血管系统一直是打印器官实现功能的最大障碍。近日,由美国华盛顿大学领导的国际研究团队研发出一种新的打印系统,能生成精巧的人造血管网络,用来模拟人体内血液、空气、淋巴液以及其他重要液体的自然通道。该研究已于2019年5月3日发表在Science上。该系统使用了一种在遇见蓝光时会变成固态的水凝胶。数码投影仪从打印系统的下方发出光线,以     

对3D打印医疗器械管理的政策建议

 3D打印技术,又称为增材制造技术,是一种通过三维数据,通常由逐层加工的方式结合材料以制造构件的技术。近年来,随着技术的发展,3D打印已率先在医疗领域获得应用上的突破。这主要因为医疗行业个性定制化需求显著,鲜有标准的量化生产,而个性化、小批量和高精度恰是3D打印技术的优势所在^[1]。目前,3D打印在医疗器械领域的应用主要包括：体外医疗器械,如医疗模型、假肢、齿科手术模板等;个性化植入物,如颅骨修复、颈椎人工椎体及人工关节等;常规植入物,如关节柄的表面修饰、种植牙、补片等;加入细胞3D打印人体器官等^[2]。     

科技中国

<正>高度统一的胚胎干细胞可3D打印中国清华大学和美国德雷克赛尔大学的研究团队用基于3D打印的方法制造出三维网格结构以生长胚体,这种胚体被证明较有活力,能够快速自我修复,还能保持变成任意类型细胞的多潜能性。相关成果发表在《生物制造》杂志上。植物乙烯信号"开关"找到北京大学生命科学学院郭红卫教授研究团队发现了由EIN2蛋白调控的新的乙烯信号转导机制。应用该成果,将可以人为控制乙烯信号"开关",让植物抵御各种环境威胁或延迟果实的成熟。     

3D打印器官源脱细胞外基质血管支持补片重建腹壁的组织工程方法

以脱细胞真皮基质(acellular dermal matrix, ADM)和聚乳酸(polylactic acid, PLA)为材料制备3D打印血管支撑补片(又称支架),用于动物模型腹壁缺损的修复.优化了3D打印可植入补片的设计和实验工艺条件.对制备的3D打印补片的机械强度、表面形态、细胞毒性和生物相容性进行了测试,并与猪小肠黏膜下层(porcine small intestinal submucosa,PSIS)补片和PLA补片进行了比较.结果表明, 3D打印补片的缝合载荷、抗拉强度、亲水性和降解率均显著高于PSIS补片和PLA补片.同时,对3D打印补片的细胞相容性进行体外评价,结果表明细胞活力好且无毒.以大鼠作为动物模型,对3D打印补片的生物相容性和腹壁重建效果进行体内评价.结果表明,缺损区域修复良好,无明显感染、血清肿、血肿等情况发生.综上,证明了所制备的3D打印ADM-PLA-ADM补片比PSIS补片和PLA补片具有更好的组织再生性能, 3D打印补片可实现腹壁缺损的无张力闭合.因此, 3D打印ADM-PLA-ADM补片有望应用于腹壁重建.     

基于3D打印的仿生材料

随着3D打印技术的飞速发展和广泛应用,能够模仿和制造的生物仿生结构越来越多样化.简单介绍了现有的3D打印技术,并从结构、功能、医用和智能材料等方面综述了3D打印技术结合仿生领域的研究成果,如贝壳珍珠层、龙虾螯棒、鲨鱼皮、荷叶、血管网络和义肢等;最后讨论了3D打印技术在仿生领域面临的挑战和发展前景.     

3D生物打印在组织工程应用中的技术难题和前景展望

目前,利用3D生物打印技术已能打印出生物的生理功能与结构简单、不具备完整血管和神经系统的体外组织/器官,要实现打印出具有可供移植、具备生物活性和完整生理功能的器官,还需要攻克打印技术和策略、血管和微观通道构建、仿生结构、打印墨水等方面的技术难题。对3D生物打印技术的发展前景及其在组织工程中的应用进行了展望。     

广州雷佳：金属3D打印的领航者

正自主研发加快金属3D打印产业化的步伐《广东科技》:请介绍广州雷佳增材科技有限公司(以下简称广州雷佳)的基本情况。广州雷佳:广州雷佳位于广州荔湾区国家级科技企业孵化基地——广州市3D打印产业园,专业从事金属3D打印设备研发、制造、销售以及提供3D打印服务。公司团队是国     

液体3D打印法

<正>一直以来,3D打印人体内的管状组织,如胃管、气管和血管时都会遇到很大困难。主要原因是该类组织很难靠传统的实体逐层3D打印技术实现。一项于2019年10月14日发表在Advanced Materials上的研究针对此问题给出了新的解决方案。一般情况下,打印管状组织要用到支撑结构,但打印结束后却很难将支撑结构移除。一种可行的方案     

方兴未艾的3D打印

<正>最近几年,3D打印的曝光度越来越高,我们不时可以从媒体上看到各种3D打印的消息:3D打印房屋、3D打印汽车、3D打印骨骼,甚至3D打印食物……3D打印吸引了大众的普遍关注。那么——什么是3D打印3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属、陶瓷、砂或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。     

上海硅酸盐所在3D打印生物陶瓷支架表面微纳米结构调控骨-软骨一体化修复研究方面取得重要进展

正骨-软骨缺损是临床常见疾病。由于软骨和软骨下骨具有不同的生理功能和微结构,因而骨-软骨及其界面一体化修复极具挑战。中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁与常江带领的研究团队在前期研究中,提出了利用多种无机活性离子的共同作用诱导骨-软骨一体化修复的思想,并设计了一系列不同组成成分的(Li,Mn,Sr,Si离子等)3D打印生物陶瓷支架,并有效地对兔子骨-软骨缺损进行一体化修复(Adv. Funct. Mater., 2014, 24:4473-4483. Adv.     

瑞士4D打印技术研发取得进展

<正>目前3D打印技术已经非常普及,而4D打印就是在三个维度的立体空间中进行的3D打印再增加一个时间维度,使打印的物体能够随时间的延续按照预先设计的要求发生外型和结构的变化,最终形成所需要的物体。4D打印技术属于世界最前沿,目前世界上只有为数不多的科研团队在进行前瞻性研究,瑞士苏黎世联邦理工大学工程设计与计算实验     

全球首颗含人体细胞和血管的3D打印心脏在以色列诞生

<正>4月15日,以色列特拉维夫大学研究人员以病人细胞为主要材料,通过3D打印技术,成功打印出全球首颗拥有细胞、血管、心室和心房的"完整"心脏。特拉维夫大学当天在实验成功举行了新闻发布会,向媒体展示了这颗约为人体心脏百分之一大小的3D心脏,并表示这是一项"重大医学突破",为人类未来打印可用于医学的移植心脏提供了可能。     

3D生物血管打印机在成都问世

<正>10月25日,在数百名生物医学、健康医疗和智能制造等专业领域知名院士、专家、学者的见证下,全球首创3D生物血管打印机在四川成都成功问世。不同于市面上现有的3D生物打印机,3D生物血管打印机可以打印出血管独有的中空结构、多层不同种类细     

扫描速度对ZrO_2陶瓷膏体3D打印精度的影响

3D打印以其个性化定制的独特优势近年来在医疗修复领域迅速发展,挤出自由成型(EFF)工艺通过陶瓷膏体的分层堆积可以实现陶瓷义齿的定制化3D打印.以氧化锆为原料进行EFF系统的挤出成型工艺研究,主要从挤出丝、片层、立体模型3个方面探究了扫描速度对ZrO_2陶瓷膏体3D打印尺寸精度的影响.结果表明:扫描速度与打印制件精度的匹配存在最佳值,过快或过慢的扫描速度都不利于陶瓷膏体的成型;当扫描速度V_s=2 mm/s时打印的挤出丝、片层、立体模型尺寸误差小,打印精度较高.     

3D打印技术 助力临床治疗“私人定制”——广东成功实施世界首例“髋臼骨折3D打印腹腔镜辅助下内固定术”

今年,南方医科大学第三附属医院成功运用3D打印技术实施骨折内固定术的新闻出现在中央电视台的《新闻联播》中,并被《南方日报》、广东卫视和本港台等媒体进行了广泛报道,引起了人们的高度关注。为进一步了解该院如何将3D打印技术应用于骨折内固定术和在全院推广应用3D打印技术等情况,本刊记者走进南方医科大学第三附属医院,采访了该院微创治疗骨盆髋臼骨折医疗团队的带头人曾参军教授。     

基于倾斜摄影的混凝土3D打印成型精度分析与预测

混凝土3D打印技术是一项新型的增材制造技术,为了实现采用混凝土3D打印技术来快速打印高质量的成型构件,综合利用迭代最近点(iterative closest point, ICP)算法和倾斜摄影测量技术来分析3D打印构件的整体偏差、局部边界偏差和圆弧角半径,并根据整体偏差和边界偏差对成型精度及可建造性进行研究,最后利用边界偏差和圆弧角半径对打印模型进行预测。结果表明：在混凝土3D打印配合比为水泥∶砂∶粉煤灰∶减水剂∶混凝剂∶水=1∶1.12∶0.09∶0.004∶0.006∶0.32,打印速度V_d为45 mm/s,最佳挤出速度V_j为138 mm/s时构件成型精度最高;对倾斜摄影模型拟合对齐,并对其具体位置偏差标注色谱图,可知混凝土3D打印构件在第4层时压缩变形较大,可建造性较低;利用预测模型与混凝土3D打印实体构件进行拟合,可知预测模型与基准模型相比误差约1 mm,验证了所提方法及预测模型的合理性。     

产业风暴

<正>新材料1.哈工大重庆研究院柔性机器人3D打印获新突破近日，哈尔滨工业大学重庆研究院先进陶瓷及智能制造研究中心的科研团队在柔性机器人3D打印上取得新突破。研究指出，通过3D打印技术结合墨水干燥收缩干预，制备出具有湿度敏感特性的柔性3D机器人，可实现在湿度控制下的自由爬行，并且无需电力供应。这些墨水干燥收缩设计可在纳米尺度上产生巨大毛细管力，促使石墨烯纳米片处于高度致密化和定向排列，而且还可保持宏观设计结构的均匀性。     

2020年3D打印热点回眸

 3D打印是基于材料累加原理,将计算机中的三维模型通过分层添加材料打印出实物的一种增材制造技术。2020年,3D打印研究在打印机理、技术改进及应用拓展等方面取得了重要进展。从打印方法改进、新型墨水研发、新型结构制备和应用,以及金属3D打印机理研究等方面回顾了3D打印的年度研究热点和代表性成果。     

纤维增强3D打印混凝土受剪破坏数值模拟

为评估3D打印建筑结构可靠度,利用纤维增强混凝土多尺度耦合数值分析平台,对纤维增强3D打印混凝土部件受剪破坏行为展开数值模拟。根据成型方式与打印材料组合设置不同算例,着重比较部件的破坏方式与抗损性能。模拟结果表明:添加纤维能显著提高混凝土裂后韧性;受制于薄弱的层间粘结,普通3D打印混凝土抗剪能力逊于一体浇筑成型混凝土;通过使用纤维对层间界面进行强化,打印成型混凝土的抗损性能可获得明显改善。数值模拟为提高3D打印建筑结构可靠性提供了理论思路。