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生物3D打印步入使用期:加快融入工业,助力智能制作

来历:经济日报 作者: 2017-2-7
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摘要: 2016年11月25日,西安交通大学先进外科技能与工程研究所研制人员史爱华操作设备打印可降解磁符合环。当日,西安交通大学先进外科技能与工程研究所发布其自主研制的3D打印可降解磁符合环。3D打印可降解磁符合环技能特色是无须加工模具、本钱低、制作速度快,将首要用于临床展开磁压榨胆道疏通等立异外科手术。 新华社记者......



2016年11月25日,西安交通大学先进外科技能与工程研究所研制人员史爱华操作设备打印可降解磁符合环。当日,西安交通大学先进外科技能与工程研究所发布其自主研制的3D打印可降解磁符合环。3D打印可降解磁符合环技能特色是无须加工模具、本钱低、制作速度快,将首要用于临床展开磁压榨胆道疏通等立异外科手术。 新华社记者 李一博摄

3D打印技能被业界称为推进21世纪医疗个性化、精准化、微创化和长途化开展的重要技能支撑。我国生物3D打印呈现杰出开展态势,已在医疗模型、个性化医疗植入物、仿生安排修正、手术器械、药物实验等医疗范畴取得开端使用,未来或可用来制作活体安排和器官。

发改委日前发布的《“十三五”生物工业开展规划》提出,要推进3D打印技能在植入新产品中的使用。工信部赛迪研究院配备工业研究所所长左世全承受《经济日报》记者采访时表明,我国生物3D打印呈现杰出开展态势,已在医疗模型、个性化医疗植入物、仿生安排修正、手术器械、药物实验等医疗范畴取得开端使用,未来或可用来制作活体安排和器官。

“这阐明3D打印技能已上升到国家开展战略的新高度,成为完结智能制作的重要抓手,需求大力开展。一起,技能的开展只要融入实体工业才干快速落地,和其他技能实施复合才有可开展的商场空间。”赛迪参谋分析师马睿文告知《经济日报》记者。

生物工业新动能

3D打印,也称增材制作。从理念上有别于传统的出产制作,无需原坯和模具,就能直接依据计算机图形数据,经过添加资料的办法生成任何形状的物体,简化产品的制作程序,缩短产品的研制周期,进步功率并降低本钱。

据介绍,2015年我国3D打印工业规划为80亿元,同比添加70%。跟着3D打印设备本钱下降和配套服务完善,3D打印商场的使用范畴将会不断拓展,未来几年我国3D打印商场规划增速将高于全球水平。

3D打印技能在植入新产品中的使用,一般称为生物3D打印,因为在医疗范畴具有很好的开展前景,3D打印技能被业界称为推进21世纪医疗个性化、精准化、微创化和长途化开展的重要技能支撑。

“我国生物3D打印现已取得了一批基础理论和技能研究作用,部分作用国际领先。”左世全介绍说,比方清华大学使用其研制的细胞3D打印技能,在国际上初次构建出体外三维肿瘤模型。广州迈普、年代天使等工业化使用企业开端呈现,医用增材制作产品的临床使用不断添加。广州迈普使用增材制作技能开发的硬脑膜产品——“睿膜”已取得美国FDA及国家食品bwin网址监督办理总局的同意,在英国剑桥大学隶属医院和我国的301医院、协和医院进行了上万次临床使用。

马睿文以为,生物工业作为先进工业、绿色工业的代表,3D打印技能要挑选合理的开展方向,在高、精、尖范畴取得打破,成为助力生物工业开展的新动能。一起,3D打印技能要面向工业链的下流环节,靠近商场、靠近需求,这也表现了当时供应侧结构性变革以面向需求为条件的指导方针。

规划使用有待打破

2016年6月份,北京大学第三医院成功为一名骨科脊索瘤患者切除五节段脊椎肿瘤,并使用国际首个3D打印多节段胸腰椎植入物完结长达19厘米大跨度椎体重建手术,标志着我国3D打印技能正式敞开人工椎体年代。

据马睿文介绍,在医疗范畴,3D打印技能现在已广泛使用于骨外科、神经外科、整形外科、高端医疗器械零部件等范畴中,但在安排工程学使用方面仍面对许多技能难题。如在安排器官3D打印中的资料、细胞及生长因子精准配比技能及生物制作渠道技能等。

“生物3D打印技能在医疗范畴的立异使用尽管具有很好开展前景,但现在本钱仍比较高,速度、精度、产品耐用性需求不断进步,大规划使用还需求技能进一步立异和老练。”左世全说,我国生物3D打印技能整体上还处于临床实验阶段,立异才干还需进一步进步,医疗临床使用还较少,产品注册、商场准入等政策法规需求加快树立完善。

马睿文表明,现在,3D打印技能在外科植入方面使用仍是修正、整形、修补、充填,骨骼打印不具有原有器官功用的代替作用。打印资料的局限性约束了3D技能的开展,怎么处理打印资料的生物相容性成为3D打印技能植入新产品使用,特别是生物范畴使用的关键问题。

左世全主张,还需在天然医用资料、人工组成高分子资料、生物活性陶瓷资料和医用金属资料等一批医用增材制作专用资料方面取得打破。一起,要点研制一批具有自主常识产权的仿生安排修正支架增材制作配备、医疗个性化增材制作配备和细胞活性资料增材制作配备。

助力“我国智造”

3D打印技能符合工业4.0制作智能化、资源功率化和产品人性化的理念,因而成为国内外开展要点。“这场制作技能的改造,表现了信息技能与先进资料技能、数字制作技能的亲近结合,是先进制作业的重要组成部分,是我国制作业晋级开展的重要方向。”左世全说。

3D打印技能在消费电子业、航空业、轿车制作业、生物医学以及个性化消费品等范畴的商业化使用,将大大进步制作业的出产功率、出产精度,一起起到节材节能的杰出作用。马睿文表明,3D打印技能是彻底具有软性制作和个性化定制两层优势的专用技能,代表了我国制作出产力的改造和出产东西的改造,作为“我国制作2025”完结“智能出产”“智能工厂”和“智能物流”三大中心主题的关键技能,调集大规划出产和手艺出产的特色,完结高功率、低本钱的出产方式,代表着未来智能制作方向。

我国3D打印工业正处于导入后期到生长初期的过渡阶段。一批科研机构在前期就盯梢3D打印技能,并且部分技能达到了国际先进水平。其间,激光直接加工金属技能已根本满意特种零部件的机械性能要求,将优先使用于航天、航空配备制作;生物细胞3D打印技能已可以制作立体的模仿生物安排,可为我国生物、医学范畴顶级科学研究供给关键技能支撑。

马睿文说,现在我国可以老练使用的3D打印资料品种有限,急需加强3D打印特种资料、复合资料和高性能资料的工艺研制才干。3D打印设备的出产功率、制作精度以及针对详细加工资料和特定产品需求的产品加工才干也尚存缺乏,需求要点进步其间心竞争力。此外,国内企业在特种打印资料、高精度打印资料及高精度打印设备等工业链环节与国外先进水平还存在必定的距离。

“因为使用场景对产品需求的特别性,3D打印技能有必要依据实践需求对资料和加工工艺加以匹配。因而,首要企业经营形式多采纳‘一条龙’战略,即事务包括工业链各个环节,工业分工没有构成。这些问题亟待处理。”马睿文说。


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