PμSL微纳3D打印技术在医疗器械与生物制造技术领域的应用

随着人们对生命健康的关注和需求逐渐提升，医疗产业不断深入医学研究和临床实践，尤其寻求在基因编辑、生物信息学、纳米技术等前沿领域的突破。为了提升诊断和治疗的准确度，医疗器械和生物制造技术已逐步走向精细化、智能化和个性化，对微型精密加工的技术需求也越来越强烈。

昨日，由广东工业大学主办，广东省微创手术器械设计与精密制造重点实验室、广东省医疗器械与生物材料工程技术研究中心联合承办的“第十届医疗器械制造技术及其临床应用学术研讨会"，在广东工业大学圆满举办。会议得到了广东省医学工程学会医疗器械专业委员会、重庆摩方精密科技股份有限公司（简称“摩方精密"）等协办单位的大力支持。

研讨会汇聚了来自全国各地的专家学者、行业研究人员，不仅促进了学术界与产业界的紧密合作，也为实现具有自主知识产权的医疗器械及生物制造技术打下良好理论与应用技术基础，提高与港澳大湾区在医疗器械及生物制造技术的发展水平，促进相关产业发展。

本次会议，摩方精密受邀作报告分享，详细介绍了微纳3D打印技术的突破与多场景应用案例。深耕行业数载，摩方精密在医疗器械和生物制造领域拥有诸多临床应用经验，致力于为更多的生物医疗客户提供专业化、定制化、多场景的解决方案。

异质互融，技术交织下的创新跃迁

在全球化的背景下，医疗器械和生物制造技术企业需要同时考虑国际市场和本土市场的需求，实现国际化与本土化的平衡发展。这不仅包括产品的国际化标准制定，还包括研发、生产、服务的国际化布局。

微纳3D打印技术通过其在复杂结构制造、个性化定制、材料多样性、快速原型与迭代等方面的优势，为医疗器械与生物制造技术领域的发展提供了强有力的技术支撑和新的可能性。

摩方精密的面投影微立体光刻（PμSL）技术具有成型效率高、生产成本低的突出优势，是最有前景的微纳加工技术之一，且可有效地平衡高精度与大幅面之间的固有矛盾。

近年，摩方精密不仅持续加大技术的创新的力度，更是致力于打造全球顶尖的超高精密微纳3D打印技术整体解决方案。以打印光学精度2μm 、精准可控的公差控制、特殊材料及工艺为各类应用提供更多可能性。

创新洞察，应用创变的智慧切入点

微纳3D打印技术作为一种革命性的技术，在多个细分医疗领域都展现出了巨大的潜力和应用价值，尤其在口腔、眼科、药物递送和微创外科等关键领域，为医疗行业带来了创新的解决方案。

• 极薄氧化锆牙齿贴面

在传统的牙科美容领域，陶瓷贴面的切削极限厚度通常介于300至500μm之间。这一过程涉及到对牙齿的磨削，往往会对牙齿造成损伤。此外，这种传统的玻璃陶瓷材料，不仅强度有限，而且透光性较差，无法映衬出牙齿的天然光泽，美观效果大打折扣。

然而，利用摩方精密微纳3D打印技术可以将氧化锆牙齿贴面的厚度降至仅为40μm左右。与传统方法制成的贴面相比，摩方精密的牙齿贴面极大地减少了对牙齿的磨削需求。不仅能够保护牙齿的天然结构，还能在最小程度侵入的情况下，实现牙齿表面美学的重建。这款贴面还极大地提升了牙齿的耐磨性和防龋能力，实现了极微创，甚至无创的美学重建。这不仅是一种技术的进步，更是一种美学的突破。满足了不同人群的美学要求，开启了牙科美容的新篇章。

• 青光眼导流钉
  

在青光眼治疗领域，PμSL微纳3D打印技术可以制备球阀和弹簧或特斯拉阀等一体化结构，实现单向导通导流。这种新型的导流钉为众多患者带来了全新的手术选择，特别是那些病情较为复杂，已经尝试过各种抗青光眼治疗手段的患者，这不仅丰富了他们的治疗选项，也为他们追求视力健康带来了新的曙光。

该导流钉将传统小梁切除术8个步骤，耗时30-40分钟，缩短为3个步骤，耗时仅需3-5分钟。这一突破，是研究人员和摩方技术团队4年努力的成果，为青光眼治疗提供了一种革命性的微创治疗方案。这不仅体现了摩方精密工业装备的核心竞争力，也为青光眼治疗领域带来了变革。

• 医疗内窥镜

摩方精密在内镜医疗器械领域坚持创新研发，面投影微立体光刻（PμSL）技术不仅支持复杂部件的一体成型生产，还可满足客户更多样件尺寸的需求。在内镜体积微型化的发展趋势下，帮助实现更精确、更复杂的组件打印需求，极大扩充了内镜在临床诊断的应用场景。

作为开立医疗在3D打印领域的策略联盟伙伴，摩方精密以优异的技术，将内镜设备的传统开发周期从数周缩短至短短两天，效率提升了超过90%。这一突破性的进展，极大地加速了内镜设备的快速开发进程。

摩方精密还为RNDR Medical提供了革命性的支持，帮助RNDR Medical的工程团队迅速地迭代开发了远端组件。通过摩方精密的技术，RNDR Medical能够在短时间内，以较低的成本完成优化设计，从而实现了从原型到大规模生产的飞跃，充分展现了增材制造技术的巨大优势。

• 光固化水凝胶生物墨水（生物支架）

湖南大学机械与运载工程学院韩晓筱教授等提出了一种光吸收与自由基反应协同作用的光散射抑制新机制，并基于此机制开发了一种新型光抑制剂（Curcumin-Na，Cur-Na），成功制造了各种具有多尺度通道和薄壁网络结构的生物活性功能支架。

利用这种新型光抑制剂，研究团队在摩方精密nanoArch® S140光固化打印机上，结合改性后的水凝胶生物墨水，成功制造出了具有多尺度通道和薄壁网络结构的生物活性功能支架。S140以其10μm的高精度，为制造复杂结构提供了强有力的支持。

这项技术的发展为组织工程和再生医学等领域带来了新的可能性，为微纳3D打印在生物医学领域的应用开辟了新的道路。

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• 可穿戴空心微针（按需给药）

厦门大学陈鹭剑教授与胡学佳助理教授提出一种新型的主动药物递送机制，团队在声学与微结构相互作用机理研究基础上，提出利用PZT在微针针尖诱导涡流，产生微泵效应，并通过贴片的集成设计，实现智能的按需药物释放。

该空心微针使用了摩方精密的nanoArch® S130高精度3D打印机制造，该阵列由10×10个微针单元组成，每个单元高1000μm。SEM图表明，S130以2μm的精度，保证了针尖的锐度以及均一性，这为针尖在声学驱动下产生强涡流效应提供了保障。

利用PμSL微纳3D打印技术，研究团队能够一体打印出空心微针和储药盒，从而构建出可穿戴的微针装置，实现药物的按需给予。这一技术的应用前景广阔，尤其在慢性病的治疗和管理方面，展现出了巨大的潜力。

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• 液滴生成器（PCR核酸定量检测）

河北工业大学的研究团队开发了一种创新的液滴式数字聚合酶链反应（ddPCR）装置。该团队采用摩方精密nanoArch® S130设备打印该装置，即利用光敏树脂材料打印液滴生成器，并通过底部密封的PDMS薄膜和玻璃板进行封装。这一设计使得装置不仅易于组装和拆卸，还能够在多次使用后保持其性能。其检测范围广泛，检测能力足以与市场上的商业ddPCR设备相媲美。

利用PµSL微纳3D打印技术打印出的液滴生成器构建可重复使用的ddPCR装置，不仅具备了出色的检测能力，还具有了高度的可重复使用性，为核酸定量检测领域带来了新的可能。

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随着微纳3D打印技术的飞速进步，医疗器械和生物制造行业正处在一场技术革新的前沿。展望未来，技术层面的创新和突破将成为推动该领域发展的核心力量。此外，政策支持、市场发展、产业链建设、跨界合作以及国际化发展也是推动医疗器械和生物制造技术发展的关键维度。

作为全球微纳3D打印技术及精密加工能力解决方案提供商，摩方精密将持续助力这场技术革新，推动医疗器械和生物制造领域的未来发展，努力对提升我国医疗健康服务水平、促进经济社会发展做出更大的贡献。