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1、非凡士3D打印更智慧的3D打印綜合應(yīng)用服務(wù)提供商廣州3D打印整理生物3D打印的原理3D打印滲入了各行各業(yè)，并引領(lǐng)創(chuàng)新，引發(fā)了全球制造業(yè)的變革,生物3D打印是3D打印技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的交叉應(yīng)用，具有重要的研究意義及應(yīng)用前景。運(yùn)用3D打印技術(shù)既可以制作標(biāo)準(zhǔn)模型，也可以為病人量身定制結(jié)構(gòu)復(fù)雜的手術(shù)支架等。通過計算機(jī)斷層掃描（CT）或者核磁共振（MRI）等醫(yī)學(xué)成像技術(shù)對病人骨缺損部位進(jìn)行掃描得到所需要的支架模型，隨后使用三維打印機(jī)進(jìn)行打印成型。這是傳統(tǒng)的成型技術(shù)難以達(dá)到的。近年來，三維打印技術(shù)在醫(yī)用領(lǐng)域
2、內(nèi)取得了廣泛應(yīng)用，包括顱面移植、冠齒修復(fù)、假體器件、醫(yī)療設(shè)備、外科手術(shù)模型、器官打印、藥物傳輸模型、骨組織工程支架方面的應(yīng)用。三維打印技術(shù)由于其可量身定制性，結(jié)構(gòu)和孔隙可控性以及可復(fù)合多種材料等特性受到了研究人員的廣泛關(guān)注。這一趨勢也為許多具有突破性的治療方案及設(shè)備的發(fā)明提供了靈感。非凡士3D打印更智慧的3D打印綜合應(yīng)用服務(wù)提供商接下來我們會詳細(xì)介紹骨組織工程領(lǐng)域內(nèi)目前可用于三維打印的生物材料，包括它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及打印標(biāo)準(zhǔn)。同時由于不同的打印機(jī)能夠打印的生物材料不盡相同，所以我們也對三維打印機(jī)的
3、種類及成型原理進(jìn)行了簡要概述。我們希望該篇綜述能夠鼓勵更多的科研團(tuán)隊發(fā)明新的生物材料，最終使得三維打印技術(shù)在骨組織工程領(lǐng)域取得更大發(fā)展。生物材料能否被打印這與所使用的三維打印機(jī)器有很大關(guān)系。不同的打印機(jī)對材料的要求不盡相同。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，主要使用的打印機(jī)分為四種類型：光固化立體印刷技術(shù)、熔融沉積打印技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、直接漿料擠壓技術(shù)。非凡士3D打印更智慧的3D打印綜合應(yīng)用服務(wù)提供商熔融沉積以及直接漿料擠壓技術(shù)，是兩種常用的制備骨組織工程支架的辦法。直接打印的漿料有些是與水或者低沸點(diǎn)溶劑（二
4、氯甲烷(DCM)、二甲亞砜（DMSO）混融的聚合物溶液，有些是在擠出后能快速揮發(fā)的聚合物溶液，或者一些水凝膠能夠在擠出后依然維持原來的結(jié)構(gòu)。通過三維打印成型的水凝膠在擠出后能夠通過觸變行為、溫度感應(yīng)或者交聯(lián)等方式維持形狀。對于熔融沉積和直接打印來說，分辨率可達(dá)到在XY平面噴嘴尺寸25微米，層厚200-500微米。通常情況下這兩種方法在打印長的沒有支撐的或者有尖銳突出部分的模型時有問題。擠出的細(xì)絲沒有足夠的強(qiáng)度來立即支撐出自身，所以在沒有支撐的部分會出現(xiàn)松弛或者完全倒塌的情況。為了解決這一問題，有時在
5、打印的過程中也添加填充材料，在打印完成之后用溶劑溶掉或者高溫煅燒掉。非凡士3D打印更智慧的3D打印綜合應(yīng)用服務(wù)提供商非凡士3D打印更智慧的3D打印綜合應(yīng)用服務(wù)提供商粒子熔化的三維打印技術(shù)在工業(yè)原型生產(chǎn)中已經(jīng)取得了廣泛應(yīng)用，包括選擇性的激光燒結(jié)沉積技術(shù)以及粒子粘連技術(shù)，它們不僅能打印聚合物、陶瓷、金屬及其復(fù)合材料，還能賦予其獨(dú)特或復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)使用有特定方向的激光使聚合物或者金屬粒子達(dá)到其熔點(diǎn)以上溫度，從而使粒子熔化在一起。激光束會根據(jù)電腦模型分層處理，從頂部開始使粒子熔化成型，并不斷
6、重復(fù)此步驟達(dá)到最后的效果[3]。選擇性激光技術(shù)成型較慢、成本較高，而且需要使用大量材料，但是其能夠在單一機(jī)床上成型多種材料的能力使其在許多制造領(lǐng)域中依然占據(jù)用武之地。粒子粘結(jié)技術(shù)也被稱作非方向性的激光燒結(jié)技術(shù)，其主要原理與選擇性激光燒結(jié)技術(shù)類似。但是與激光使粒子熔化不同，粒子粘結(jié)技術(shù)使用液態(tài)的粘結(jié)劑溶液使粒子粘結(jié)，進(jìn)而通過高溫煅燒得到三維固體。選擇性的激光燒結(jié)技術(shù)以及粒子粘連技術(shù)已經(jīng)在矯形或者口腔外科等硬組織工程領(lǐng)域得到運(yùn)用。非凡士3D打印更智慧的3D打印綜合應(yīng)用服務(wù)提供商非凡士3D打印更智慧的3D
7、打印綜合應(yīng)用服務(wù)提供商立體平板印刷技術(shù)是將紫外光或者激光穿過可以光致聚合的液態(tài)聚合物，使其形成單一的堅硬的聚合物簿膜。在聚合后，基板下降到溶液中，這樣新的樹脂能夠在打印的表面上流過，在上方聚合。在所有打印技術(shù)中，立體平板印刷具有最高的分辨率，傳統(tǒng)的立體平板印刷分辨率達(dá)到25微米，而微米級的立體平板印刷以及高精確的立體平板印刷技術(shù)分辨率達(dá)到了單微米級別。然而由于立體平板印刷由于其只能在紫外光下交聯(lián)、延伸的后成型特性、缺乏合適的力學(xué)性能、樹脂在最后容易被堵塞，以及最重要的缺乏相關(guān)可用于立體平板印刷技術(shù)的
8、生物相容性及生物降解性的材料，使得其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域缺乏發(fā)展空間。但近年來由于一些天然的或合成的可交聯(lián)的生物材料的發(fā)現(xiàn)，給立體平板印刷在組織工程領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了很大機(jī)會。在過去的十幾年中，三維打印技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，這也讓其在許多新領(lǐng)域中得到應(yīng)用，更是吸引了醫(yī)療設(shè)備以及組織工程領(lǐng)域的目光。由于三維打印能夠以短時間、低成本為病人量身定制特定的醫(yī)療產(chǎn)品，這也使得三維打印技術(shù)在未來的個人醫(yī)療時代有極大的發(fā)展前景。目前，已經(jīng)有很多生物材料通過三維打印的方式制備骨組織工程支架或者
