2016年11月25日,西安交通大(big)學先進外科技術與工程研究所發布其自主研發的(of)3D打印可降解磁吻合環。3D打印可降解磁吻合環技術特點是(yes)無須加工模具、成本低、制作(do)速度快,将主要(want)用(use)于(At)臨床開展磁壓榨膽道疏通等創新外科手術。據南極熊了(Got it)解,該可降解吻合磁環所使用(use)的(of)材料是(yes)納米汝鐵硼材料+聚乳酸(PLA)拉成的(of)線材,而所使用(use)的(of)3D打印機是(yes)市面上常見的(of)FDM 3D打印機。
(圖:南極熊備注)
據南極熊了(Got it)解,2016年12月央視報道了(Got it)藍光英諾3D打印的(of)血管已經植入到(arrive)恒河猴體内進行動物實驗,并取得成功。
(圖:南極熊備注)
3D打印技術被業界稱爲(for)推動21世紀醫療個(indivual)性化、精準化、微創化和(and)遠程化發展的(of)重要(want)技術支撐。我(I)國生(born)物3D打印呈現良好發展态勢,已在(exist)醫療模型、個(indivual)性化醫療植入物、仿生(born)組織修複、手術器械、藥物試驗等醫療領域獲得初步應用(use),未來(Come)或可用(use)來(Come)制造活體組織和(and)器官
發改委日前發布的(of)《“十三五”生(born)物産業發展規劃》提出(out),要(want)推動3D打印技術在(exist)植入新産品中的(of)應用(use)。工信部賽迪研究院裝備工業研究所所長左世全接受《經濟日報》記者采訪時(hour)表示,我(I)國生(born)物3D打印呈現良好發展态勢,已在(exist)醫療模型、個(indivual)性化醫療植入物、仿生(born)組織修複、手術器械、藥物試驗等醫療領域獲得初步應用(use),未來(Come)或可用(use)來(Come)制造活體組織和(and)器官。
“這(this)說明3D打印技術已上升到(arrive)國家發展戰略的(of)新高度,成爲(for)實現智能制造的(of)重要(want)抓手,需要(want)大(big)力發展。同時(hour),技術的(of)發展隻有融入實體産業才能快速落地(land),和(and)其他(he)技術實行複合才有可發展的(of)市場空間。”賽迪顧問分析師馬睿文告訴《經濟日報》記者。
生(born)物産業新動能
3D打印,也稱增材制造。從理念上有别于(At)傳統的(of)生(born)産制造,無需原坯和(and)模具,就能直接根據計算機圖形數據,通過增加材料的(of)方法生(born)成任何形狀的(of)物體,簡化産品的(of)制造程序,縮短産品的(of)研制周期,提高效率并降低成本。
據介紹,2016年我(I)國3D打印産業規模接近100億元。随着3D打印設備成本下降和(and)配套服務完善,3D打印市場的(of)應用(use)領域将會不(No)斷拓寬,未來(Come)幾年中國3D打印市場規模增速将高于(At)全球水平。
3D打印技術在(exist)植入新産品中的(of)應用(use),通常稱爲(for)生(born)物3D打印,由于(At)在(exist)醫療領域具有很好的(of)發展前景,3D打印技術被業界稱爲(for)推動21世紀醫療個(indivual)性化、精準化、微創化和(and)遠程化發展的(of)重要(want)技術支撐。
廣州邁普3D打印的(of)硬腦膜“睿膜”(圖:南極熊備注)
“我(I)國生(born)物3D打印已經取得了(Got it)一(one)批基礎理論和(and)技術研究成果,部分成果世界領先。”左世全介紹說,比如清華大(big)學利用(use)其研發的(of)細胞3D打印技術,在(exist)世界上首次構建出(out)體外三維腫瘤模型。廣州邁普、時(hour)代天使等産業化應用(use)企業開始出(out)現,醫用(use)增材制造産品的(of)臨床應用(use)不(No)斷增加。廣州邁普應用(use)增材制造技術開發的(of)硬腦膜産品——“睿膜”已獲得美國FDA及國家食品藥品監督管理總局的(of)批準,在(exist)英國劍橋大(big)學附屬醫院和(and)我(I)國的(of)301醫院、協和(and)醫院進行了(Got it)上萬次臨床應用(use)。
時(hour)代天使制作(do)的(of)隐形牙套用(use)到(arrive)了(Got it)3D打印技術(圖:南極熊備注)
馬睿文認爲(for),生(born)物産業作(do)爲(for)先進産業、綠色産業的(of)代表,3D打印技術要(want)選擇合理的(of)發展方向,在(exist)高、精、尖領域取得突破,成爲(for)助力生(born)物産業發展的(of)新動能。同時(hour),3D打印技術要(want)面向産業鏈的(of)下遊環節,貼近市場、貼近需求,這(this)也體現了(Got it)當前供給側結構性改革以(by)面向需求爲(for)前提的(of)指導方針。
規模應用(use)有待突破
2016年6月份,北京大(big)學第三醫院成功爲(for)一(one)名骨科脊索瘤患者切除五節段脊椎腫瘤,并利用(use)世界首個(indivual)3D打印多節段胸腰椎植入物完成長達19厘米大(big)跨度椎體重建手術,标志着我(I)國3D打印技術正式開啓人(people)工椎體時(hour)代。
人(people)體椎體結構示意圖及世界首個(indivual)3D打印多節段胸腰椎植入物(圖:南極熊備注)
據馬睿文介紹,在(exist)醫療領域,3D打印技術目前已廣泛應用(use)于(At)骨外科、神經外科、整形外科、高端醫療器械零部件等領域中,但在(exist)組織工程學應用(use)方面仍面臨許多技術難題。如在(exist)組織器官3D打印中的(of)材料、細胞及生(born)長因子精準配比技術及生(born)物制造平台技術等。
“生(born)物3D打印技術在(exist)醫療領域的(of)創新應用(use)雖然具有很好發展前景,但目前成本仍比較高,速度、精度、産品耐用(use)性尚需不(No)斷提升,大(big)規模應用(use)還需要(want)技術進一(one)步創新和(and)成熟。”左世全說,我(I)國生(born)物3D打印技術總體上還處于(At)臨床試驗階段,創新能力還需進一(one)步提高,醫療臨床應用(use)還較少,産品注冊、市場準入等政策法規需要(want)加快建立完善。
馬睿文表示,目前,3D打印技術在(exist)外科植入方面應用(use)仍是(yes)修複、整形、修補、充填,骨骼打印不(No)具有原有器官功能的(of)替代作(do)用(use)。打印材料的(of)局限性限制了(Got it)3D技術的(of)發展,如何解決打印材料的(of)生(born)物相容性成爲(for)3D打印技術植入新産品應用(use),特别是(yes)生(born)物領域應用(use)的(of)關鍵問題。
左世全建議,還需在(exist)天然醫用(use)材料、人(people)工合成高分子材料、生(born)物活性陶瓷材料和(and)醫用(use)金屬材料等一(one)批醫用(use)增材制造專用(use)材料方面取得突破。同時(hour),重點研制一(one)批具有自主知識産權的(of)仿生(born)組織修複支架增材制造裝備、醫療個(indivual)性化增材制造裝備和(and)細胞活性材料增材制造裝備。
助力“中國智造”
3D打印技術契合工業4.0制造智能化、資源效率化和(and)産品人(people)性化的(of)理念,因此成爲(for)國内外發展重點。“這(this)場制造技術的(of)革命,體現了(Got it)信息技術與先進材料技術、數字制造技術的(of)密切結合,是(yes)先進制造業的(of)重要(want)組成部分,是(yes)我(I)國制造業升級發展的(of)重要(want)方向。”左世全說。
3D打印技術在(exist)消費電子業、航空業、汽車制造業、生(born)物醫學以(by)及個(indivual)性化消費品等領域的(of)商業化應用(use),将大(big)大(big)提高制造業的(of)生(born)産效率、生(born)産精度,同時(hour)起到(arrive)節材節能的(of)良好效果。馬睿文表示,3D打印技術是(yes)完全具備軟性制造和(and)個(indivual)性化定制雙重優勢的(of)專用(use)技術,代表了(Got it)中國制造生(born)産力的(of)革命和(and)生(born)産工具的(of)革新,作(do)爲(for)“中國制造2025”實現“智能生(born)産”“智能工廠”和(and)“智能物流”三大(big)核心主題的(of)關鍵技術,集合大(big)規模生(born)産和(and)手工生(born)産的(of)特點,實現高效率、低成本的(of)生(born)産方式,代表着未來(Come)智能制造方向。
我(I)國3D打印産業正處于(At)導入後期到(arrive)成長初期的(of)過渡階段。一(one)批科研機構在(exist)早期就跟蹤3D打印技術,而且部分技術達到(arrive)了(Got it)世界先進水平。其中,激光直接加工金屬技術已基本滿足特種零部件的(of)機械性能要(want)求,将優先應用(use)于(At)航天、航空裝備制造;生(born)物細胞3D打印技術已可以(by)制造立體的(of)模拟生(born)物組織,可爲(for)我(I)國生(born)物、醫學領域尖端科學研究提供關鍵技術支撐。
馬睿文說,目前我(I)國能夠成熟應用(use)的(of)3D打印材料種類有限,急需加強3D打印特種材料、複合材料和(and)高性能材料的(of)工藝研發能力。3D打印設備的(of)生(born)産效率、制造精度以(by)及針對具體加工材料和(and)特定産品需求的(of)産品加工能力也尚存不(No)足,需要(want)重點提升其核心競争力。此外,國内企業在(exist)特種打印材料、高精度打印材料及高精度打印設備等産業鏈環節與國外先進水平還存在(exist)一(one)定的(of)差距。
“由于(At)應用(use)場景對産品需求的(of)特殊性,3D打印技術必須根據實際需求對材料和(and)加工工藝加以(by)匹配。因此,主要(want)企業經營模式多采取‘一(one)條龍’策略,即業務涵蓋産業鏈各個(indivual)環節,産業分工尚未形成。這(this)些問題亟待解決。”馬睿文說。