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什么是生物3D打印?

来源:J9九游会AG3D打印 发布时间:2021/9/29 11:10:55 浏览次数:16
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3 d 生物打印被认为是推进和加速组织再生医学领域的一种手段。3D打印一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属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,该技术最早在20世纪80年代中期由美国提出。3D打印建模实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。3D扫描在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆性技术。生物3 d 打印的基本原理很简单:

类似(si)于(yu)FDM原理,印(yin)刷材料不是(shi)硬塑料线,而是(shi)液体,或(huo)熔化或(huo)粘性的,或(huo)凝胶(jiao)(熔融(rong)的细胞材料)从(cong)(cong)材料盒中(zhong)流(liu)出(挤出),并(bing)通过(guo)由三轴机械(xie)系统(tong)控(kong)制(zhi)(zhi)的挤出头输(shu)送出来并(bing)印(yin)刷在托盘(pan)上,并(bing)且模制(zhi)(zhi)物体通过(guo)物理或(huo)化学作用固化,从(cong)(cong)而产生三维实体。

简而言(yan)之,生(sheng)物打(da)(da)印(yin)机与主(zhu)流(liu)3D打(da)(da)印(yin)机的不(bu)同发展之处(chu)主(zhu)要在于,它(ta)不(bu)是可以利用一(yi)(yi)层(ceng)一(yi)(yi)层(ceng)的塑料(liao),而是J9九游会AG 利用一(yi)(yi)层(ceng)一(yi)(yi)层(ceng)的生(sheng)物工(gong)程材料(liao)技术或者其他细(xi)胞构造(zao)块,去制造(zao)企业真正(zheng)的活体组织。

根据应用领域,大致可分(fen)为以下几(ji)类(以下列表为可打印材料):

骨(gu)再生

羟基(ji)磷灰石(shi)聚已内(nei)酯

磷(lin)酸三钙左旋聚乳酸

聚乳酸(suan)-羟乙酸(suan)共聚物

药(yao)物控释

聚已内酯

左旋聚乳酸

聚乳酸-羟乙酸共聚物

软(ruan)组(zu)织、细胞印刷(shua)和(he)器官印刷(shua)

琼脂加(jia)入卵磷脂藻酸盐通过壳(qiao)聚糖

明胶,透明质酸,纤维蛋白,胶原蛋白

应用及前景

器官移植可以(yi)(yi)挽救(jiu)许多(duo)器官衰竭或受损患者的(de)(de)生命。然(ran)而,这种技术也有(you)一些缺(que)点,如器官来(lai)源(yuan)不足和(he)不可避免的(de)(de)排(pai)斥反应(ying)。但是(shi)随(sui)着生物3D打印机的(de)(de)出(chu)现,有(you)了新的(de)(de)技术手(shou)段(duan)来(lai)解决这些问(wen)题。今(jin)天(tian)暂时能(neng)做的(de)(de)就是(shi)打印软组(zu)织和(he)皮肤。这种组(zu)织可以(yi)(yi)用于药物研究,研究人员可以(yi)(yi)用它来(lai)早期检测新药的(de)(de)问(wen)题,评价其疗效。这个过程可以(yi)(yi)使J9九游会AG 产生更实(shi)用的(de)(de)模型,这与2D细胞培养不能(neng)在合适的(de)(de)3D环境中(zhong)应(ying)用的(de)(de)事实(shi)形(xing)成(cheng)对比。

采用不同生(sheng)物(wu)技术打(da)印后,新药(yao)物(wu)治疗(liao)疗(liao)效进行验(yan)证(zheng)的(de)临床实验(yan)教(jiao)学(xue)(xue)速度不断(duan)加快(kuai),减少了动物(wu)实验(yan)失败的(de)次数(shu)。在(zai)美容领(ling)域(yu),所追(zhui)求的(de)目标是完(wan)全消除动物(wu)实验(yan),很多企(qi)业(ye)公司(si)对于(yu)目前我国(guo)正在(zai)致力于(yu)社会(hui)发展皮肤组织结构模(mo)型(xing)。优秀的(de)科(ke)学(xue)(xue)家(jia)们发表了很多工作(zuo)成果,这些科(ke)学(xue)(xue)家(jia)来自材料具有科(ke)学(xue)(xue)、神经(jing)成像、毒理(li)学(xue)(xue)等领(ling)域(yu)。在(zai)临床应用研究方(fang)法方(fang)面(mian),病人(ren)的(de)CT 和 MRI 扫(sao)描电(dian)子(zi)数(shu)据被用于(yu)生(sheng)成STL 文件,以(yi)打(da)印实体(ti) 3D模(mo)型(xing),这种学(xue)(xue)习(xi)模(mo)型(xing)J9九游会AG 可以(yi)直接用于(yu)内植物(wu)的(de)模(mo)板。

未(wei)来,生物3D打印的(de)发(fa)(fa)展(zhan)方向是从非专(zhuan)用(yong)(yong)设(she)(she)备(bei)、专(zhuan)用(yong)(yong)设(she)(she)备(bei)向高通量一体化专(zhuan)用(yong)(yong)设(she)(she)备(bei)发(fa)(fa)展(zhan)。

这是现阶段,J9九游会AG 通常说主流生物3D打印机原理和应用方向。


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