3D打印技术制备生物医用高分子材料的研究进展

3D打印技术制备生物医用高分子材料的研究进展
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《3D生物打印》阅读附答案

《3D生物打印》阅读附答案 3D生物打印 今年7月,深圳医院整形外科团队运用3D生物打印技术,通过3D打印辅助的耳廓塑形再造手术,让一位右耳廓先天发育不全的女孩再次长处一个正常的新耳朵。 早在2009年,瑞士伯尔尼的研究人员就使用3D打印机制作出了尺寸精确的人拇指骨。这种技术只需要一些简单的材料:3D打印机、三钙磷酸盐和聚乳酸以及能够发育成骨骼的活细胞。三钙磷酸盐和聚乳酸会形成坚硬的结构,起到支撑的作用;能够发育成骨骼的活细胞在支架上便可培养成人拇指骨。 但是那些只由柔软的细胞组成的器官并没有这些支撑物,像心脏、肝脏等复杂器官的3D制造,最大的困难就在于没有合适的支架。 随着科技发展,也许打印更复杂的器官将不需要太久,因为支架的问题已经有了解决方案。以3D生物打印“血管”为例:科学家先是利用一些富含糖类和其他营养物质的凝胶,制造出了柔软的支架,再利用从脊髓里采集到的干细胞为原料,配合不同的生长因子,让其发育成不同类型的活细胞。接着在3D打印机的两个喷头分别灌注活细胞和水凝胶,这种工作原理和我们使用彩色打印机时在不同墨盒中注入不同的墨水是一样的。喷头喷出的微小液滴中都包含了数万个细胞,它们会以数百微米的精度分布在水凝胶支架的周围,成为人体组织模型。打印完成后,这些微小的作品被放进营养液中,细胞会找到彼此并且相互结合,成为一段鲜活的血管,而水凝胶稍后将会被洗掉。 这种方法制作出的符合搭桥手术需要的血管,对人体既不会有副作用,也不会引起排异反应,因为制作血管的所有材料都来自患者自身。 目前,3 D生物打印技术只能制作一些简单的组织,离打印复杂器官的目标还有数年的距离,但是研究者们对它充满信心。在这种技术成熟之后,我们将会拥有个人专属的器官库,随时可以打印只适合自己的身体器官。因为器官衰老和死亡这件事也许可以避免,健康的肉体将会与健全的思维存在同样长的时间。 (选自《科技纵览》,有删改) 13.根据文章内容,用简洁的语言为“3D生物打印”下一个定义。(3分)答: 14.第4段中画线句子使用了什么说明方法?有什么作用?(3分) 答: 15.3D生物打印技术的出现对于人类有哪些意义?(3分) 答: 参考答案 13.(3分)3D生物打印就是利用3D打印机将活细胞分布在支架上培养(制造)人体器官的技术。 14.(3分)运用作比较的说明方法,将3D打印机两个喷头和彩色打印机不同墨盒的功能进行比较,清晰地说明了3D打印机喷头的工作原理,通俗易懂。(说明方法1分,作用2分) 15.(3分)①再造人体各种器官;②再造器官对人体没有副作用,不会引起排异反应;③拥有个人专属的器官库,打印只适合自己的身体器官;④可以避免

3D打印技术与应用2017期末考试

最早的3D打印技术出现在什么时候() 二十世纪初 各种各样的3D打印机中,精度最高、效率最高、售价也相对最高的是() 工业级3D打印机 SLA原型的变形量中由于后固化收缩产生的比例是() 25%~40% LOM打印技术使用小功率CO2激光或低成本刀具,因而价格低且使用寿命长。 对 FDM 3D打印技术成型件的后处理过程中最关键的步骤是() 去除支撑部分 以下不是3D打印技术优点的是() 技术要求低 创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。以下不是创新三层含义的是()抛弃旧概念 3D打印技术在医疗领域应用的四个层次特点中不包括以下哪个() 无有生物相容性,且非降解的材料 以下不是促进3D打印技术在医疗领域应用的方法是() 严格控制产品成本 LOM打印技术的原材料是片材和薄膜材料。 对 以下是SLA技术特有的后处理技术是() 排出未固化的光敏树脂 3DP打印技术的后处理步骤的第一步是() 除粉 SLS技术最重要的是使用领域是() 金属材料成型 以下哪种3D打印技术在金属增材制造中使用最多? SLS 使用SLS 3D打印原型件过程中成型烧结参数不包括() 烧结时间 SLA技术的优势不包括以下哪一项? 工艺成熟稳定,已有50多年技术积累 FDM技术的优点不包括以下哪一项? 尺寸精度高,表面质量好 对光敏树脂的性能要求不包括以下哪一项? 成品强度高 FDM技术生产构件后处理过程不包括以下哪一项? 静置 3DP打印技术的后处理过程不包括以下哪一项? 强制固化 LOM打印技术的缺点不包括以下哪一项? 制造中空结构件时加工困难 FDM技术的成型原理是() 熔融挤出成型

快速3D生物打印机系统技术参数

快速3D生物打印机系统参数 1. 快速3D生物打印机系统主机 1.1*基本参数。 a)打印技术:基于气动的微挤出系统 b)构建体积:130*90*70mm; c)可嵌入多孔板、玻璃载片及最大直径100mm的有盖培养皿作为打印平台 1.2*智能打印头:可自动识别打印头种类,磁性卡扣设计,可实现简易装卸。 1.3*打印头数量:3个气动打印头;可同时打印3种不同材料; 1.4打印温度范围:4~250°(根据搭配不同打印头,实现不同温度的打印) 1.5*打印床温度:4~60°;三轴移动精度:1μm;最小层厚精度:50μm 1.6三轴定位精度:1μm;压力范围:0~700kPa;平台校准:全自动校准 1.7UV交联:含365nm、405nm两个,其余波段可定制 1.8*空气过滤装置:密闭打印室内置拥有自主专利技术的双重HEPA洁净空气过滤 装置,过滤等级H14 1.9灭菌功能:内置UV-C杀菌灯(275nm) 1.10*超净工作空间:仪器自备超净工作空间,含空气净化装置,灭菌系统及层流系 统 1.11*显示屏:内置7寸LCD触屏,全彩显示,可直接进行打印参数设置 1.12连接性:Internet、WiFi,USB 1.13文件类型:.STL;G-code 1.14打印头驱动:机械式高精度 1.15*内置气泵,压力可达200kPa。 1.16*计算机系统:Inter i7class 15.6英寸笔记本8G,1TB,2G独显。 2. 系统配置有两套生物骨架制备模块,该模块的具体指标如下: 2.1*模块按照熔丝制造(FDM)原理制备骨架,外形尺寸:400×400×500mm3 2.2*成型尺寸:200×200×300mm3, 2.3定位精度:XY轴:0.0125mm,Z轴:0.0025mm 2.4*成型精度:±0.1-0.3mm,层厚:0.05-0.3mm,喷头:单喷头单进料 2.5*喷嘴直径:0.4mm,打印速度:≥250mm/s,配有模块开源软件。 2.6适用材料:PLA,ABS,TPU(软料),PHA,PETG,HIPS,PC,PA等 2.7喷头工作温度:最高280℃,底板工作温度:最高110℃ 2.8整机功率平均:≤100W,最大:200W 3. 系统配置有生物观察显微模块,其具体参数如下: 3.1*模块采用倒置相差显微成像,无限远校正光学系统,齐焦距离为国际标准 45mm。 3.2*通过物镜转盘的上下移动进行调焦(载物台高度固定)。备有聚焦机构同轴粗、 微调旋钮,旋钮扭矩可调,由滚柱机构导向。粗调行程每一圈为≥36.8mm,微 调行程每一圈为≤0.2mm。 3.3*观察镜筒:宽视野三目镜筒,视场数≥22,照明装置:高性能LED光源 3.4*预对中相差物镜4X (N. A.≥0.13;W. D. ≥16.8);预对中相差物镜10X (W.D. ≥8.8);预对中长工作距离相差物镜20X (W.D. ≥3.2);预对中长工作距离相 差物镜40X (W. D. ≥2.2) 3.5载物台:备有右手用低位置同轴X、Y向传动旋钮。载物台行程:X=110mm,

生物3D打印的发展现状和前景展望

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会议名称:生物3D打印的发展现状和前景展望 会议时间:2013年6月24日 15:00-16:00 会议主办方:华泰证券 会议主讲人:徐铭恩杭州电子科技大学生物工程学教授 会议简介: 自去年以来,“3D打印”持续受到全球媒体和社会公众的关注。作为一项前沿制造技术,“3D打印”已经逐步应用于航天军工,模具制造,动漫制作等多个领域,随着技术的发展,应用领域还在不断扩展。 生物3D打印是3D打印技术最前沿的研究领域。尽管这一技术在生物医疗领域的应用起步稍晚,但发展势头迅猛。现阶段已形成:细胞及器官打印、医疗植入体打印制造、假肢制造和手术器械制造等多个应用发展方向。而细胞及器官打印无疑最具有想象空间。国外医疗研究机构已经成功打印出心肌组织,肺脏,动静脉血管等人体器官。人们在惊叹于这一技术的神奇的同时,也寄希望于它给人类生物医疗的发展带来更加光明的前景。 此次会议,华泰证券研究所有色金属和医药生物研究团队特邀杭州电子科技大学生物工程学徐铭恩教授通过3C中国财经会议,就3D 打印技术在生物医疗领域的应用和未来的发展前景,与大家进行深入的交流。 会议内容:

主持人:各位参会者,大家下午好!感谢大家参加Wind资讯3C 中国财经会议,我是此次会议的会议助理。此次会议由华泰证券有色金属分析师陆冰然先生特邀杭州电子科技大学生物医学工程学教授徐铭恩先生主讲,他们会就3D打印技术在生物医疗领域的应用和未来的发展前景,与大家进行深入的交流。 本次会议预计需时1个小时,首先由徐教授做主题讲解。之后我们安排了专门的提问环节,供大家就关心的问题与他们交流。如果您需要提问,请在我宣布会议进入提问环节后,按电话上的*2键开始提问。好,那我们事不宜迟,立即将会议交给本次会议主持陆分析师,大家欢迎! 陆冰然:尊敬的各位投资者大家下午好,首先欢迎大家参加华泰证券组织的电话会议。众所周知,自去年以来,3D打印概念就持续升温,社会媒体对这个产业的关注度有增无减,一个重要的原因,当然是社会媒体的积极宣传,当然我认为更重要的是因为这个技术本身的魅力。 在所有的3D打印技术当中,生物打印技术无疑是最前沿、最具希望,也是最具想象空间的一个领域。它的出现给器官移植等医学领域的发展带来了新的技术路径,为此本次会议特别邀请了杭州电子科技大学,生物医学工程学教授徐铭恩先生为大家介绍3D打印技术在生物医学领域的发展现状。 首先,我对徐教授做一个简单的介绍,徐教授现任杭州电子科技

3D打印技术详解

3D打印技术 3D打印技术,即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。3D打印是一种“自下 而上”分层添加材料实现快速产品制造的技术,具有制造成本低、生产周期短等明显优势,被誉为“第三次工业革命最具标志性的生产工具”。 一、3D打印基本概念 传统的切割加工是利用刀具进行材料的切削去除,是一种“自上而下”的加工方式。这种加工方式是从已有的零件毛坯开始,逐渐去除材料实现成型,因此受到刀具能够达到的空间限制,一般很难制造出复杂的三维空间结构。 3D打印技术的成型原理与上述传统方法截然不同,采用材 料逐层累加的方法制造实体零件,相对于传统切割加工技术,该方法是一种“自下而上”的制造方法,3D打印的实质是 增量制造:“通过增材制造,从零件的电子、数字化描述直 接到最终产品的过程”。因此3D打印技术具备两个本质特征:一是数字化模型直接驱动,将产品的数字化模型输入3D打 印机,就能直接“输出”最终产品,实现快速制造,不需要

制模或铸造;二是基于离散-堆积成型原理的逐层材料添加方式,可成型任意复杂空间结构,具有很高的柔性。 二、3D打印技术的优缺点。 -1- 优点:①不需要机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率;②通过摒弃传统的生产线,有效降低生产成本,大幅减少材料浪费;③可以制造出传统生产技术无法制造出的外形,让产品设计更加随心所欲;④可以简化生产制造过程,快速有效又廉价地生产出单个物品,与机器制造出的零件相比,打印出来的产品的重量要轻60%,并且同样坚固。 缺点:可打印的原材料少、打印精度低、速度较慢、打印成本高。 (3D打印原材料:工程塑料、光敏树脂、橡胶、金属、陶瓷等) 三、3D打印军事应用现状 (1)2012年,美国Sciaky公司的新型电子束3D打印技术取得重要突破,具备大型金属部件加工能力,美国国防部和洛克希德?马丁公司准备将其用于生产F-35战斗机的钛、钽、铬镍铁合金等高价值材料的高品质零部件,前期检测全部达到要求。 (2)3D Systems公司的激光熔融技术取得重要进展,美国

3d生物打印阅读答案

3d生物打印阅读答案 小学阅读的重点是培养对语言文字的感受理解、积累和初步的运用能力。以下是3d生物打印阅读答案,欢迎阅读。3D生物打印 今年7月,深圳医院整形外科团队运用3D生物打印技术,通过3D打印辅助的耳廓塑形再造手术,让一位右耳廓先天发育不全的女孩再次长处一个正常的新耳朵。 早在2009年,瑞士伯尔尼的研究人员就使用3D打印机制作出了尺寸精确的人拇指骨。这种技术只需要一些简单的材料:3D打印机、三钙磷酸盐和聚乳酸以及能够发育成骨骼的活细胞。三钙磷酸盐和聚乳酸会形成坚硬的结构,起到支撑的作用;能够发育成骨骼的活细胞在支架上便可培养成人拇指骨。 但是那些只由柔软的细胞组成的器官并没有这些支撑物,像心脏、肝脏等复杂器官的3D制造,最大的困难就在于没有合适的支架。 随着科技发展,也许打印更复杂的器官将不需要太久,因为支架的问题已经有了解决方案。以3D生物打印“血管”为例:科学家先是利用一些富含糖类和其他营养物质的凝胶,制造出了柔软的支架,再利用从脊髓里采集到的干细胞为原料,配合不同的生长因子,让其发育成不同类型的活细胞。接着在3D打印机的两个喷头分别灌注活细胞和水凝胶,这种工作原理和我们使用彩色打印机时在不同墨盒中注入不同的墨水是一样的。喷头喷出的微小液滴中都包含了数万个细胞,它们会以数百微米的精度分布在水凝胶支架的周围,成为人体组织模型。打印完成后,这些微小的作品被放进营养液中,细胞会找到彼此并且相互结合,成为一段鲜活的血管,而水凝胶稍后将会被洗掉。 这种方法制作出的符合搭桥手术需要的血管,对人体既不会有副作用,也不会引起排异反应,因为制作血管的所有材料都来自患者自身。 目前,3 D生物打印技术只能制作一些简单的组织,离打印复杂器官的目标还有数年的距离,但是研究者们对它充满信心。在这种技术成熟之后,我们将会拥有个人专属的器官库,随时可以打印只适合自己的身体器官。因为器官衰老和死亡这件事也许可以避免,健康的肉体将会与健全的思维存在同样长的时间。 (选自《科技纵览》,有删改) 13.根据文章内容,用简洁的语言为“3D生物打印”下一个定义。(3分)答: 14.第4段中画线句子使用了什么说明方法?有什么作用?(3分) 答: 15.3D生物打印技术的出现对于人类有哪些意义?(3分) 答: 参考答案 13.(3分)3D生物打印就是利用3D打印机将活细胞分布在支架上培养(制

3D打印技术最新成果资料

3D打印技术最新成果 2017.10.10 技术的进步无疑会让我们欣喜若狂,也正是因为技术的不断进步将我们带入了一个又一个“全新时代”。而3D打印在走过了荒蛮无知的发展期之后,已日渐被大众熟知。如今,3D打印让我们的未来充满了无限的可能性,而且其技术水平仍在高速发展,永不止步。 1金属3D打印基础性研究获重大突破 日前,来自美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)的一个研究团队宣布,他们正在研究一项困扰着常见金属3D打印技术的重大问题。据悉,他们的发现将发表在8月份的《Acta Materialia》,并有可能加快3D打印技术应用。 当这个增材制造研究项目开始的时候,Mathews就雄心勃勃地期望获得开创性的成果。他说这项研究“力求在基于金属的增材制造领域进行前所未有的更多、更详细的实验研究。”而该研究团队即将发表的文章也代表了他们在预测和最小化金属增材制造零部件无效缺陷和表面粗糙度方面的最新见解。众所周知,在增材制造金属零部的过程中的快速加热和使用激光生成的高温能够提高零部件的强度,但是同样的工艺也可能导致空隙或毛孔,从而削弱该零部件。据了解,这些缺陷的主要原因是金属粉末的不完全融化,或者强烈的汽化所导致的“锁眼型”熔化。激光功率、光束尺寸、扫描速度和开口间距(hatch spacing)——这些统称为扫描策略,是用于确定最终的孔隙度和孔隙的存在的所有变量。与该研究相关的另外一个研究项目——LLNL的金属增材制造加速认证项目——负责人Wayne King评论说:“如果我们想要将零部件投入关键应用,那么它们就必须符合质量标准。我们的项目主要专注于在科学的基础上发展对于增材制造过程的理解,从而建立增材制造零部件质量的可信度。”King也是这一新论文的共同作者之一,并参与了该项目的算法开发以解决3D打印金属零部件的表面粗糙度、残余应力、孔隙和微裂缝等问题。这个项目是在2015年3月与通用电气(GE)合作开始的。America Makes为此提供了54万美元的资金并且设定了18个月的成果交付时间。GE公司首席研究员Bill Carter证实,该算法项目正在如期进行,其软件将会在今年9月提供给America Makes成员。一旦算法完成,他们将会在一种开源授权许可的条件之下将其公布出去。Matthews预期这将导致增材制造行

《3D生物打印》阅读练习及答案

阅读下面文章,完成下列小题。 3D生物打印 ①今年7月,深圳医院整形外科团队运用3D生物打印技术,通过3D打印辅助的耳廓塑型再造手术,让一位右耳廓先天发育不全的女孩再次长出一个正常的新耳朵。 ②早在2009年,瑞士伯尔尼的研究人员就使用3D打印机制造出了尺寸精确的人拇指骨。这种技术只需要一些简单的材料:3D打印机、三钙磷酸盐和聚乳酸以及能够发育成骨棒的活细胞。三钙磷酸盐和聚乳酸会形成坚硬的结构,起到支撑的作用;能够发育成骨骼的活细胞在支架上便可培养成人拇指骨。 ③但是那些只由柔软的细胞组成的器官并没有这些支撑物,像心脏、肝脏等复杂器官的3D制造,最大的困难就在于没有合适的支架。 ④随着技术发展,也许打印更复杂的器官将不需要太久,因为支架的问题已经有了解决方案。以3D生物打印“血管”为例:科学家先是利用一些富含糖类和其他营养物质的凝胶,制造出了柔软的支架,再利用从脊髓里采集到的干细胞为原料,配合不同的生长因子,让其发育成不同类型的活细胞。接着在3D打印机的两个喷头分别灌注活细胞和水凝胶,这种工作原理和我们使用彩色打印机时在不同墨盒中注入不同的墨水是一样的。喷头喷出的微小液滴中都包含了数万个细胞,它们会以数百微米的精度分布在水凝胶支架的周围,成为人体组织模型。打印完成后,这些微小的作品被放进营养液中,细胞会找到彼此并且相互结合,成为一段鲜活的血管,而水凝胶稍后将会被

洗掉。 ⑤这种方法制造出的符合搭桥手术需要的血管,对人体既不会有副作用,也不会引起排异反应,因为制造血管的所有材料都来自患者自身。 ⑥目前,3D生物打印技术只能制造一些简单的组织,离打印复杂器官的目标还有数年的距离,但是研究者们对它充满信心。在这种技术成熟之后,我们将会拥有个人专属的器官库,随时可以打印只适合自己的身体器官。因为器官衰老而死亡这件事也许可以避免,健康的肉体将会与健全的思维存在同样长的时间。 (选自《科技纵览》,有删改)32.根据文章内容,用简洁的语言为“3D生物打印”下一个定义。33.第④段中画线句子使用了什么说明方法?有什么作用? 34.3D生物打印技术的出现对于人类有哪些意义? 【答案】 32.3D生物打印就是利用3D打印机将活细胞分布在支架上培养(制造)人体器官的技术. 33.运用作比较的说明方法,将3D打印机两个喷头和彩色打印机不同墨盒的功能进行比较,具体突出说明了3D打印机喷头的工作原理,通俗易懂. 34.再造人体各种器官;再造器官对人体没有副作用,不会引起排异反应;拥有个人专属的器官库,打印只适合自己的身体器官;可以避

生物质3D打印技术概况

生物质3D打印概况 杨飞文 (华南农业大学材料与能源学院,广东广州510642) 摘要:本文主要介绍3D打印技术以及生物质材料在3D打印中的应用,主要介绍熔融沉积成型技术和聚乳酸作为基材的不同生物可降解材料3D打印现状,总结国内外生物质3D打 印发展展望。 关键词:生物质聚乳酸熔融沉积成型3D打印 1 3D 打印概况 3D打印技术又称三维打印技术,这种技术是依据物体的三维模型数据,也称为“增材制造技术”,学术上称为:激光堆积型技术或激光快速成型技术,通过成型设备以材料累加的方式,通过3D打印机,采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D真实物体,制成实物模型,甚至直接制造零件或模具[7]。“3D打印”是通俗的叫法,3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具,现在可以作为原材料的东西已经多种多样,从而极大地缩短产品的研制周期、并缩减生产成本,包括树脂、塑料、陶瓷、金属等。能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体。3D打印热的兴起,让这个产业受到了外界前所未有的关注,并成为科技界与制造界交叉的前沿话题。3D打印技术包熔融沉积FDM(Fused DepositionModeling)光敏树脂选择性固化SLA(Stereo LithographyApparatus)、粉末材料选择性激光烧结SLS(Selective LaserSintering等几种。 其中FDM技术的优点在于适用的材料较多、维修方便、易于操作、成型工艺简单以及不需要借助激光等外界复杂条件,且制作中产生废料较少、无污染、低成本等。其不足是成型制品表面较为粗糙、打印精度较低,制品可能因分层原因产生误差,成型过程中需要支撑材料,打印丝材强度要求较高,成型速度相对较慢,制件性能单一等,导致FDM技术很难打印出有特殊要求的制品(如软体材料制品),从而限制了FDM成型技术的应用。 2 聚乳酸应用于3D打印概括 丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)是目前3D打印技术中使用最为广泛的材料,这是因为ABS具有强度高、韧性好、耐冲击性强等优点;但ABS是一种难降解的材料,对环境存在较大污染。聚乳酸(PLA)是一种可生物降解的全生物来源的聚合物材料,使用PLA代替ABS材料可减少环境污染,也是目前3D打印常用的材料之一。PLA还具有良好的力学性能、透明性、抗菌性,易于加工,目前PLA 已在塑料包装、生物医学、生活日用品等行业广泛应用,被视为3D打印的最佳选择之一[8]。但是由于其结晶性、韧性、耐热性差,易在加工过程中发生热降解

八大生物3D打印材料及其应用解读

八大生物3D打印材料及其应用解读 在这个时代里,一些神奇的事物将横空出世。你只需要拥有一台打印机,就可以使用塑料、金属、巧克力等各种材料来打印出你想要的任何东西,如模具、个性化产品、飞机零部件甚至是人体器官。人们渐渐被这种神奇的机器所吸引。这种热潮导致在亚马逊、百思买这样的购物平台也能随处可见3D打印机及耗材的身影。 如今,3D打印正由工业化用途越来越趋向于民用化用途。对于耗材,人们要求它更环保,更健康,而生物材料恰恰可以满足这种需要。在3D 打印耗材领域,生物材料的应用已经出现。这篇文章将简要阐述生物塑料在目前3D打印方面中的应用。 1、PLA(聚乳酸) PLA是一种可生物降解的热塑性脂肪族聚酯,它来源于可再生资源如玉米淀粉、甘蔗等。 在熔融沉积制造(FDM)打印机中,PLA线条打印出来的样品成型好,不翘边,外观光滑。除此之外,它最大的优点还在于它的环保性,打印无气味。因此,它常常作为课堂上打印教具的材料的不二之选。小朋友可以天马行空的打印出自己想要的东西。因为它是无毒无害,家长不需要有任何担心。

目前科学家也在积极地研究PLA在SLS打印机中的应用。例如来自新加坡南洋理工大学的Tan K H等在应用SLS技术制造组织工程支架方面的研究中,采用SLS技术成形生物可降解的高分子材料,聚L-乳酸(PLLA),制造了高孔隙度的组织工程支架,并对该支架进行显微镜组织分析,发现其具有生长能力。 2、PVA(聚乙烯醇) PVA或聚乙烯醇是一种可生物降解的合成聚合物,它最大的特点就是它的水溶性。 作为一种应用于FDM中的新型打印线条,PVA 在打印过程中是一种很好的支撑材料。 在打印过程结束后,由之所组成的支撑部分能在水中完全溶解且无毒无味,因此可以很容易地从模型上清除。全球打印耗材知名生产商易生(Esun)已推出的PVC水溶性支撑材料在国内乃至国际都获得一致好评。在打印过程中,其与PLA耗材的配合堪称完美。 3、PHA(聚羟基脂肪酸酯) PHA是一种以植物为原料的生物基材料,这种生物基材料具有可降解的特性。由于它无毒无害,目前它常常被用来制作医学器具、食品包装袋、儿童玩具、电子产品外壳等。

生物3D打印技术在生物医用材料产业的发展展望

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/af17518774.html, 生物3D打印技术在生物医用材料产业的发展展望 作者:李军男 来源:《新材料产业》2017年第11期 3D打印技术与新的医学信息获取技术相结合,以生物医用材料及细胞为新型离散材料,通过技术设计,快速有效的生产出医疗相关产品,这一过程称为生物3D打印。生物3D打印具有巨大的临床需求和科学意义,采用该技术快速精准的制造出满足不同个性化需求的组织、器官等,并对其微观结构精准控制,能够大大缓解组织器官紧缺的问题。生物3D打印技术的发展一方面依靠工程技术的不断改进和升级,另一方面依靠生物医用材料性能的不断提升和新材料的开发应用。两者相互作用、互相影响、交替发展,无论是生物3D打印技术还是相关生物医用材料的飞速发展,都意味着生物3D打印已经迎来了更加广阔的未来和发展空间。 一、生物3D打印技术 生物3D打印技术是多学科融合交叉诞生的一门新兴学科,通过突破传统的制造技术,结合生命科学相关内容,生产制造出可用于人工植入、修复重建、完全替代人体组织或器官。该技术涉及仿生制造,功能结构生物体制造,再生医学模型制造,体外生物生理、病理和药理模型制造及以细胞和活性分子为基础的细胞/组织芯片和先进医疗诊断设备的制造等诸多领域,是目前3D打印技术的最高水平体现之一。 生物3D打印技术发展迅速,已经在短短的20多年发展历中经历了4个阶段[1]。从最初 的打印体外医疗器械与医学模型开始,对使用材料没有生物相容性的要求,到打印生物相容性较好、不能降解的永久性植入材料,经历了材料性能根据需求提升的阶段。接下来,生物3D 打印使用的材料性能更优,既具有良好的生物相容性,又可被降解吸收,打印产品植入后能与组织发生相互作用,促进其再生。这3个阶段的发展,依赖于材料本身性能的优化和提升,同时对3D技术革新提出了更高的要求。目前,前3个阶段的技术发展成熟,已经应用到实际研究与临床治疗,如药物控释支架制备、活性大段人工骨、活性人工软骨制备等,同时也利用计算机辅助设备,直接进行复杂骨科手术、颅骨修复、小耳畸形修复和口腔正畸等。北京大学第三医院已成功完成世界首例3D打印脊椎植入手术,与传统骨科植入物相比,3D打印脊椎骨更贴合正常骨,不仅减轻了对骨头的压力,而且它也允许骨头长入植入物。现今,被称为“细胞打印”或“器官打印”的全新生物3D打印技术正在崛起。人体的组成细胞多样复杂包含血管、神经等,组成细胞超过250种以上。如此复杂多变的体系目前仅有生物3D打印技术可能是实现方法。 二、生物3D打印产业现状

3d生物打印的关键技术和目前的瓶颈问题

3d生物打印的关键技术和目前的瓶颈问题 【摘要】3D生物打印机(3D bio-printer;3D biology printer )是指国外媒体2010年6月6日报道的、由美国Organov公司研制的、“按需打印”患者所需的人体活器官的机器。器官移植可以拯救很多人体器官功能衰竭或损坏的患者生命,但这项技术也存在器官来源不足、排异反应难以避免等弊端。不过,随着未来“生物打印机”的问世,这些问题将迎刃而解。这种机器首先“打印”器官或动脉的3D模型,接着将一层细胞置于另一层细胞之上。打印完一圈“生物墨”细胞以后,接着打印一张“生物纸”凝胶。不断重复这一过程,直至打印完成新器官。随后,自然生成的细胞开始重新组织、熔合,形成新的血管。每个血管大约需要一小时形成,而熔合在一起需要数天时间。Organovo公司首席执行官基思·墨菲在接受《工程师》杂志采访时指出,最终有一天,只需轻轻按下按钮,就能让3D生物打印机制造出我们所需要的器官。 【关键词】3D生物打印关键技术瓶颈问题打印技术生物图像数据图纸转化 1.3D生物打印工作原理 3D 生物打印机如何工作呢?它需要生物墨水,而最有可能成为墨水的便是人体细胞。首先,研究者将从人们的骨髓或脂肪中提取出干细胞,通过生物化学手段,使它们分化成不同类型的其他细胞。随后,这些细胞将被封存成“墨粉”,每一滴“墨粉”里可能包含1 万到3 万个细胞。当3D 生物打印机开动时,“墨粉”将通过打印头聚拢在事先设计的部位上,打印器官的雏形便逐渐显现。在开动3D 生物打印机前,还必须完成器官的结构设计,这犹如一幢大楼的设计图纸。为了打印出与目标器官形状、大小及内部结构相近的3D 器官,必须事先通过三维成像或超声的方法,对人体器官进行精确的测量。当3D 生物打印机工作时,每一滴“墨粉”出现在适当的部位后,必须通过特定的生物胶水固定。就像办公用的彩色打印机一样,13D 生物打印机的“墨盒”里也会丰富多彩。尽管都是人体细胞,有的将特定用来打印肝脏或肾脏细胞,有的则是制造血管——用于连接打印好的肝脏或肾脏组织。当3D 打印器官初具模样时,“墨粉”和胶水的粘合还不够牢固,它不能被立刻使用,还需进一步的修饰过程。此时,这一被3D 打印机创造的器官将被放入特定的培养箱里,在各类细胞生长因子的刺激下,实现组织结构和生理功能的完整,直至符合人体移植的要求。 2.3D生物打印的关键技术 3D生物打印过程如下:3D生物打印机在设计文件指令的导引下,先喷出固体粉末或熔融的液态材料,使其固化为一个特殊的平面薄层。第一层固化后,3D生物打印机打印头返回,在第一层外部形成另一薄层。第二层固化后,打印头再次返回,并在第二层外部形成另一薄层。如此往复,最终薄层累积成为三维物体。 一、3D生物打印所需设备和材料:3D生物打印机:工业级3D生物打印机、桌面型3D生物打印机,以及其他3D生物打印制造设备(快速成型机、快速制造设备)。 三维扫描与软件:三维扫描仪、三维激光雕刻机、激光制版、激光设备、三维测量仪、三坐标测量机/仪、激光跟踪仪、三维相机、三维激光抄数机;三维设计系统、运动捕捉系统、三维摄影测量系统、数控系统;检测与逆向工程软件、三维检测软件、普及应用3D设计软件、打印软件等。2 3D生物打印材料:光敏树脂、塑料粉末材料(尼龙、尼龙玻钎、尼龙碳纤维、尼龙铝粉、Peek材料)等、金属粉末材料(模具钢、钛合金、铝合金以及钴铬钼合金、铁镍合金)、聚乳酸(PLA,使用可再生的植物资源所提出的淀粉原料制成)、骨粉、细胞介质和生物墨水等。 二、3D生物打印技术:3D生物打印技术是一系列快速原型成型技术的统称,其基本原

细胞3D打印技术及应用

周为,张诚,赵丹阳* (大连理工大学 机械工程学院,辽宁大连 116024) 摘?要:细胞3D打印技术是一种利用CAD/CAM技术来精确定向沉积水凝胶、生物分子和活细胞等生物材料,从而构建具有复杂三维结构的活性组织的先进技术。近年来,细胞3D打印技术受到越来越多的关注并广泛应用于再生医学、组织工程、临床移植、药物筛选和癌症研究等多个领域。该技术与传统生物制造技术相比,具有可以制造更加精确的组织结构和模型、实现多类型细胞的同步打印、有助于控制药物、基因和生长因子的输送、促进工程组织中血管化整合等优点。本文主要从细胞3D打印技术的方式、特点,应用及发展前景等几个方面进行简要的综述。 关键词:细胞3D打印;组织工程;细胞传感器;药物筛选;肿瘤研究 中图分类号:Q819 文献标志码:A Three-Dimension Cell Printing Technology and APPLICATION Zhou Wei, Zhang Cheng, Zhao Dan-yang* (School of Mechanical Engineering, Dalian University of Technology,Dalian City, Liaoning Dalian 116024)Abstract: Three-dimension cell printing technology is a method of using CAD/CAM to deposit directional biomaterials precisely such as hydrogels, biomolecules and living cells, which promote the construction of active tissues with complex three-dimensional structures. In recent years, three-dimension cell printing attract an increasing number of attention and widely applied in regenerative medicine, tissue engineering, clinical transplantation, drug screening and cancer research. Because of comparing to traditional bio-manufacturing technology, which can manufacture accurate organizational structures and models greatly, achieve synchronous printing of multiple types of cells, control the delivery of drugs, genes and growth factors, accelerate vascularization integration in engineering organizations. In this paper, a brief review was made of the types and features of three-dimension cell printing, the application of three-dimension cell printing and the development prospects of this technology. Key words: Three-dimension cell printing; Tissue engineering; Cell-based biosensors; Drug screening; Cancer research 生物3D打印是一种涉及增材制造、生物医学、材料科学、电子信息等多个学科领域的新兴生物制造技术,它的出现极大地推动了组织工程与再生医学的发展。传统的生物3D打印技术主要利用不含细胞的生物材料来制造医学模型、金属骨骼、生物陶瓷、组织工程支架等生物制品。而随着进一步的发展,生物3D打印延伸出了新的分支细胞3D打印技术(3D Cell Printing)。细胞3D打印技术是在3D打印的基础上,以活细胞为原料结合生物材料、生命体材料的拓展延伸,打印活体组织与器官的一种技术。这种技术以计算机三维模型为基础,通过离散堆积的方法,将生物材料或细胞按仿生形态、生物体功能、细胞特定微环境等要求,用增材制造法打印出同时具有复杂结构与功能的生物三维结构、体外三维生物功能体等生物医学产品,在骨骼、皮肤、血管、心脏、肾脏、肝脏等组织等再生与重建、药物筛选等领域具有广阔的应 作者简介:周为(1995—),男,湖北仙桃人,硕士,研究方向:细胞3D打印。 通讯作者:赵丹阳(1976—),男,辽宁本溪人,博士,博士生导师,研究方向:仿生功能表面制造及生物3D zhaody@https://www.360docs.net/doc/af17518774.html,。

打印生命——3D生物打印的发展现状和趋势综述

打印生命 ——3D生物打印的发展现状和趋势综述 摘要:近年来3D打印技术快速发展,其应用所涉领域越来越多。文章调查了3D打印技术在生物医学领域的应用现状和趋势,分别从医学模型快速建造、组织器官代替品制作、脸部修饰与美容、制备生物医用高分子材料四个方面进行阐述,并就可能产生的问题进行思考。 关键字:3D生物打印,医学模型,器官代替品,脸部修饰,生物医用高分子材料 Abstract:three-dimensionalprinting (3DP) technique develops rapidly in recent years, which is applied in more and more fields. The paper investigates that 3DPtechnique status is presented in the biomedicine field, which is represented from four aspects including constructing medical models quickly, making loaner for organs,facial embellishment and beautify the features,high polymer material for medicine. Moreover, problems which can cause are thought. Key:three-dimensional biological printing technique,medical models,loader for organs,facial embellishment,high polymer material for medicine 引言 来设想一个糟糕的情景,因为遭遇严重的车祸,很多受害者不得不面临着下肢截肢手术,难道就此永远坐在轮椅上?再也无法站立起来?不必沮丧,现在只需要几个小时,就可以根据你的需要,量身定做一套专属于你的植入器官。这或许在20 年前根本不能想象,如今却有可能通过3D生物打印机来实现[3]。当然所用材料不是墨水,而是‘生物墨水’,即细胞。2013年4 月,英国格拉斯哥大学宣布成功用3D 打印机合成药品;6 月,美国华盛顿儿科医学中心利用3D 打印技术,打印出全球第一颗像正常人一样跳动的心脏……接连不断的消息让人们相信:3D 打印在生物医疗领域将发挥神奇的作用[1]。那么,神奇的生物3D打印技术究竟是什么呢?生物3D 打印是以计算机三维模型为基础,通过软件分层离散和数控成型的方法,定位装配生物材料或活细胞,制造人工植入支架、组织器官和医疗辅具等生物医学产品的3D打印技术[2]。以3D打印为代表的生物打印技术正在悄然改变着人类的世界,特别是在医疗领域的应用,不仅给医生带来了新的思路,也给患者带来了希望[3]。本文就目前迅速发展的生物打印在不同方面的国内外现状和前进趋势进行了阐述,旨在帮助相关领域学者更好地了解3D生物打印现状与趋势,促进我国在生物打印领域把握机遇、抢占先机,引领世界发展! 正文

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