国际前沿

<正>美国首次确认一种特定蛋白与抑郁症有关以往的研究认为,抑郁症患者大脑中的某些关键成分含量要低于非抑郁症患者。而美国一项最新研究发现了一种成纤维细胞生长因子9(FGF9)蛋白,该物质在抑郁症患者大脑中的含量远高于非抑郁症患者。3D打印人造血管获重大突破德国弗朗霍夫激光技术研究所研究人员采用喷墨打印与立体光刻相结合的方法,成功打印出只有20微米厚的多孔、多分叉人造血管,这一技术有望广泛应用在治愈皮肤创伤、人工皮肤再造和人造器官培养等医学领域。     

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。     

逐迹全球3D打印

<正>3D打印是一阵国际风,吹起了资本热的同时也吹冷了一些创业者的雄心壮志,但这门技术当然是不可磨灭的。3D打印行业从不缺惊喜,不久前美国一个研究团队开发了一种利用注入内皮细胞的3D打印血管补片,为血管修复提供了新方法;我国科研团队利用生物材料成功打印出再生关节软骨,让关节缺损部位高质量修复成为     

生物材料的3D打印研究进展

在生物医药领域,通过对生物材料或活细胞进行3D打印,可构建复杂生物三维结构如个性化植入体、可再生人工骨、体外细胞三维结构体、人工器官等,因而基于生物3D打印在个性化定制及复杂结构调控制造上的独特优势,综述了生物3D打印技术的基本工艺、应用领域与研究进展.重点针对3D打印生物材料这一研究热点,全面讨论了喷墨打印和注射挤出打印两种路径,分析总结了3D打印相关生物材料并应用于体外模型、医疗器械和植入体的制造以及可降解组织支架、细胞三维结构体的构建,最后对该技术未来发展趋势和研究重点提出展望.     

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     

3D打印心脏更进一步

正一项于2019年8月1日在Science上发表的研究介绍了一种名为"FRESH"的新技术。利用该技术,研究人员可以克服现有3D生物打印方法所面临的诸多困难,以胶原蛋白和心肌细胞为原料打印出心脏组织。在人体中,有一种叫"细胞外基质"的生物支架会将特定的细胞连接在一起,组成器官。到目前为止,还没有生物制造方法能重建这一复杂的网络结构。最大的问题在于,细胞外基质的主要成分胶原蛋白是可流动的液体,难以在空间中立体打印。     

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。     

查理和太空工厂

正自从查理成为旺卡巧克力工厂的继承人后,现任厂主威利·旺卡一扫之前的颓废,重新开始了工厂运作。他先是推出了新的巧克力口味,之后又更新了物流系统,使用带有太阳能帆板的无人机24小时送货。最近,在参加了一次城市规划局组织的会议后,旺卡拿回了一本《工厂选址参考书》,嚷嚷着要把巧克力工厂搬到太空去。从一颗心脏讲起查理很好奇什么样的工厂可以建在太空,旺卡兴冲冲地给他传达起了会议精神。他先讲了一个医疗实验室的案例,该实验室接到一个3D打印婴儿心脏的项目,但是实验室的专家却发现在地球上打印器官困难重重:目前的3D打印技术,需要先打印出2D层,     

发明创造

<正>新型可打印固态电池韩国研发出一种新电池,在制作过程中完全不需要再填充电解液,也不需要再用有许多微孔的隔膜,其所有组件都能被打印到物体表面上。这种电池的性能完全可以与现有的可弯曲电池媲美。一次可打印10种材料的3D打印机这种新型打印机称为"多种制造"系统,能一次打印10种不同材料,打印分辨率达40微米级,不到人头发丝的一半。该系统所使用的组件大多为便宜而又现成的元件,整体成本只需7000美元。     

科技界声音

正相对于单纯的影像学诊断,3D打印技术的优点显而易见,医生可直接在打印出来的实物模型上进行诊断,制定手术方案,还可根据患者需要设计、制造个性化器械,甚至打印人体器官等。目前打印的器官是静态和没有生命的,将来如果需要打印出有生命的器官,需要用不同组织通过3D打印配合在一起。期待3D打印出真正"有生命的器官"。——北京大学吴阶平泌尿外科医学中心名誉主任那彦群人民网[2014-07-22]     

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。     

创意无限

器官3D打印机 如果要换掉坏死的器官，可一时又找不到可以匹配的器官源该怎么办？还好育这台器官3D打印机。只要将患者身上的一些干细胞培养成打印原料，打印机就会打印出一个模一样的器官。将其移植到人体后不容易出现并发症哦。     

基于接触电阻加热的玻璃熔融沉积型3D打印系统

针对目前玻璃3D打印存在的打印模型不透明、打印效率低和打印成本高等不足,提出并构建了一种基于接触电阻加热的玻璃熔融沉积型(fused deposition modeling,FDM)3D打印系统.根据加热电阻模型确定了接触电阻与温度的关系,并搭建了基于接触电阻加热的3D打印系统,通过试验研究了加热温度、扫描速度和高温黏度等关键工艺参数对玻璃3D打印成型效果的影响规律.选择合适的工艺参数,可得到理想的沉积效果,并打印出几乎完全透明的不同形状的玻璃零件,这为玻璃3D打印提供了一种有效的打印方式以及为其参数选取提供了参考.这套设备体积小、成本低,是一款消费级的桌面玻璃3D打印系统.     

3D打印技术在陶瓷制造中的应用

3D打印技术作为区别于传统制造技术的一种新型技术,近年来在陶瓷制造领域得到了广泛的应用.该技术无需模具,可快速制备出形状复杂的陶瓷部件.系统综述了6种常见的3D打印技术包括浆料堆积成型技术、光固化成型技术、激光选区烧结技术、分层实体成型技术、三维打印成型技术、喷射打印成型技术在陶瓷制造领域的研究进展.综合3D打印技术在陶瓷制造领域的应用现状,展望了未来陶瓷3D打印技术的发展趋势.     

3D打印技术在生物医用陶瓷硬组织领域的研究进展

随着生物陶瓷材料在硬组织工程上的广泛研究与应用,3D打印精加工技术也应运而生.综述了常规的几种生物医用陶瓷材料,包括氧化锆陶瓷、氧化铝陶瓷、二氧化钛陶瓷、磷酸三钙陶瓷、羟基磷灰石陶瓷、硅酸钙陶瓷,从3D打印的角度阐述了这些支架材料的特性及技术优势,并对该技术在生物医学工程领域上的应用进行了展望.     

医学诊断领域3D打印技术应用现状与展望

随着3D打印技术的不断发展成熟,该技术在医学领域有了很多成功的范例。3D打印技术可根据临床需要制作不同器官、不同部位、不同材质的医学模型,有效帮助医生制定手术方案,提高手术精度、降低手术风险、缩短手术时间、减少医患矛盾。3D打印医学模型将会在医学诊断中有广泛的应用前景。     

3D打印在岩石力学研究中的应用现状与展望

基于增材制造原理的3D打印技术因其打印精度高、周期短、可个性化定制、打印材料多样化等优点,在许多研究领域得到广泛应用。在岩石力学研究中,该技术也展现出超越传统研究方法的优势。本文从文献计量角度简要分析了3D打印的发展趋势及其在岩石力学研究中的应用情况,综述该技术在小尺度力学样品与大尺度物理模型试样中的应用现状,分析影响3D打印岩石样品力学强度的因素,总结3D打印制作岩石样品的应用流程及应用效果,最后展望其在岩石力学研究中的应用前景。     

电流体动力喷射3D打印工艺参数对泰勒锥和打印图形的影响和规律

电流体动力喷射3D打印是一种新型微纳增材制造技术,它具有成本低、结构简单、精度高、打印材料广泛等突出特点和优势.但是,由于电流体动力喷射3D打印的打印速度快、喷嘴和基底打印距离小,特别是对于微尺度特征图形的打印,其实际图形及打印质量难以直接观测,而且影响打印图形精度和质量的工艺参数较多,各个工艺参数相互耦合和相应作用.因而直接有效的控制打印图形的精度(线宽)和质量(线边缘粗糙度)是其面临的一个挑战性难题.本文提出一种通过调整打印工艺参数间接控制泰勒锥形状和尺寸,进而实现对于打印图形精度和质量有效控制的新方法.建立了线宽与工艺参数、材料性能和基底关系的理论模型;通过实验,系统研究并揭示了电流体动力喷射3D打印工艺参数对泰勒锥和打印图形的影响及其规律;优化出针对同一喷嘴较为理想的喷印工艺窗口;并通过典型实验工程案例研究,采用内径60μm喷嘴实现了最小线宽3μm打印,验证了实验研究结果的正确性和有效性.本文提出的方法和实验研究结果为电流体动力喷射3D打印的打印精度、图形质量和打印稳定性改进及提高奠定了基础,并为简化和易于操作提供了一种切实可行的方法.     

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.     

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。