3D打印技术又称增材制造(AM),是20世纪80年代末发展起来的一类快速制造技术,其实质是根据所设计的3D数字模型,通过逐层叠加方式将原料堆积成相应实体器件的过程。近年来3D打印愈演愈烈,涉及的领域也是非常广泛,在这些领域中,当属生物医疗最为突出。
近年来,3D打印越来越多的用于这个行业,有数据预计,到 2031 年医疗器械增材制造市场可能增长到 98 亿美元。
光固化3D成型技术与生物相容性的光敏树脂可应用于医疗器械的设计、试产、试用,CT扫描信息实物化,手术模拟以及人体骨关节的配制等,从而促进医疗手段的快速发展。
3D打印应用于生物医疗领域有一大部分叫生物3D打印,生物3D打印是基于“增材制造”的原理,以特制生物“打印机”为手段,以加工活性材料包括细胞、生长因子、生物材料等为主要内容,以重建人体组织和器官为目标的跨学科跨领域的新型再生医学工程技术。它代表了目前3D打印技术的最高水平之一。
“生物3D打印”发展历程及应用
第一阶段:打印出的产品不进入人体,主要包括一些体外使用的医学模型、医疗器械,对使用的材料没有生物相容性的要求;
第二阶段:使用的材料具有良好的生物相容性但是不能被降解,产品植入人体后成为永久性植入物;
第三阶段:使用的材料具有良好的生物相容性,而且能被降解。产品植入人体后,可以与人体组织发生相互关系,促进组织的再生;
第四阶段:使用活细胞、蛋白及其他细胞外基质作为材料,打印出具有生物活性的产品,最终目标是制造出组织、器官。
在特殊时期,3D打印快速制造的优势解决了一些国家产品供应短缺的问题,这些也意味着在紧急情况下3D打印可以有效制备亟需器件。
在生物医学工程领域中的突出应用说明3D打印具备巨大的应用前景与优势,不过依然需要更加打印材料及打印精准度的问题;相信在未来光固化3D打印技术的发展都会迎来一个新的突破,为各行各业提供更强大的动力。

