3D打印技术影响深远 或可推动医疗产品制造业变革

幻想是人类飞翔的翅膀。21世纪的今天,前辈们的很多科学幻想已一一实现,如机器人手术、器官移植等。现在,不仅名片可以被打印成3D立体造型,人工器官、植入性器械也可望通过3D打印技术制造出来。“作为一项具有开创性意义的技术,3D打印技术将给医疗行业带来深远的影响。”不久前在北京召开的“2013世界3D打印技术产业大会”上,国内外专家这样表示。

迎接快速发展期
 
  来自各国3D打印行业的600位权威专家和业内人士的参与,使这次大会“含金量”十足。世界3D打印技术产业联盟同期成立,并发表了“2013世界3D打印技术产业发展(北京)宣言”。
 
  作为国内最早研发工业3D打印技术的专家,华中科技大学的史玉升教授对媒体表示,我国制造业产值居世界首位,要想长期保持优势地位,依靠传统技术难以为继,必须借助3D打印等先进技术。他还表示,在我国制造业中,能够从起步阶段就与世界处于同一水平的,3D打印技术当属其一。随着国家启动一系列科技支撑计划,国内3D打印设备在可靠性、材料性能和品种等方面,将逐步与国际水平并驾齐驱。
 
  据了解,在今年4月出台的《国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》中,“3D打印关键技术、装备研制”入选其中,并将获得不超过4000万元的国拨经费支持。分析人士指出,这体现了国家层面的重视,国内3D打印产业将迎来快速发展期。
 
  医学应用广泛
 
  我国3D打印技术产业联盟副理事长、美国Drexel大学周功耀教授在会上表示,3D打印在生物医学领域的应用很广泛,例如用于制造医疗模型、体外用医疗器械、个性化和永久植入的组织工程产品、生物高分子材料等。

“在制造细胞培养支架和植入性医疗器械产品上,3D打印技术具有一定优势。由于每位患者的身高体重、器官大小都不一样,而3D打印可以满足个性化应用,这是该技术被看好的一个方面。”国内一家生物医学公司的负责人在大会演讲中这样说。
 
  据报道,全球首台商业化3D生物打印机于2010年由美国、澳大利亚的两家医学科技公司联手推出。与传统喷墨打印机不同的是,3D生物打印机使用含有活体细胞的“生物墨水”。在打印过程中,它首先采用“生物墨水”打印出一层细胞组织架构,然后按照3D数字模型进行叠加“喷涂”,逐渐形成立体的细胞组织架构,最终获得所需要的人工器官或组织。国外科学家采用3D生物打印机已经成功制造出能够接收无线电波的“仿生耳”等。科研人员表示,如果3D打印技术真的能够实现批量制造人工器官,那么,器官捐赠匮乏的问题将得到解决。
 
  虽然从表面上看,3D打印产业一片火热,但是,大众对3D打印技术还缺乏深入的了解。亚洲制造业协会首席执行官、世界3D打印技术产业联盟秘书长罗军在会上表示,3D打印技术作为一项前沿性、先导性非常强的新兴技术,对传统制造业的工艺改造和新材料的广泛应用具有颠覆性的意义和作用,被世界各国所公认,但是,3D打印技术产业化还需要一个漫长的过程。
 
  解词
 
  3D打印技术是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式,将金属粉末、陶瓷粉末、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结、叠加成型,最终制造出实体产品的技术。
 
  与传统制造业通过机械加工方式对原材料进行定型、切削等最终生产出成品的过程不同,3D打印将三维实体变为若干个二维平面,通过对材料处理并逐层叠加进行生产。它不需要复杂的工艺、庞大的机床和众多人力,能够直接从图形数据生成产品,因此可大大降低制造的复杂度。
 
  3D打印机与普通打印机的工作原理基本相同,只是打印材料有些不同。3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、细胞等实实在在的原材料。打印机与电脑连接后,在电脑的控制下“打印材料”层层叠加起来,最终将电脑中的蓝图变成实物。通俗地说,3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备,比如打印一个机器人、一辆玩具车、各种模型甚至食物等。

 

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