广州3D打印整理生物3D打印地原理

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1、实用文档广州3D打印整理生物3D打印的原理3D打印渗入了各行各业，并引领创新，引发了全球制造业的变革,生物3D打印是3D打印技术在生物医学领域中的交叉应用，具有重要的研究意义及应用前景。运用3D打印技术既可以制作标准模型，也可以为病人量身定制结构复杂的手术支架等。通过计算机断层扫描（CT）或者核磁共振（MRI）等医学成像技术对病人骨缺损部位进行扫描得到所需要的支架模型，随后使用三维打印机进行打印成型。这是传统的成型技术难以达到的。近年来，三维打印技术在医用领域内取得了广泛应用，包括颅面移植、冠齿修复、假体器件、医疗设备、外科手术模型、器官打印、药物传输模型、骨

2、组织工程支架方面的应用。三维打印技术由于其可量身定制性，结构和孔隙可控性以及可复合多种材料等特性受到了研究人员的广泛关注。这一趋势也为许多具有突破性的治疗方案及设备的发明提供了灵感。文案大全实用文档接下来我们会详细介绍骨组织工程领域内目前可用于三维打印的生物材料，包括它们各自的优缺点以及打印标准。同时由于不同的打印机能够打印的生物材料不尽相同，所以我们也对三维打印机的种类及成型原理进行了简要概述。我们希望该篇综述能够鼓励更多的科研团队发明新的生物材料，最终使得三维打印技术在骨组织工程领域取得更大发展。生物材料能否被打印这与所使用的三维打印机器有很大关系。不同的

3、打印机对材料的要求不尽相同。在生物医学领域，主要使用的打印机分为四种类型：光固化立体印刷技术、熔融沉积打印技术、选择性激光烧结技术、直接浆料挤压技术。文案大全实用文档熔融沉积以及直接浆料挤压技术，是两种常用的制备骨组织工程支架的办法。直接打印的浆料有些是与水或者低沸点溶剂（二氯甲烷(DCM)、二甲亚砜（DMSO）混融的聚合物溶液，有些是在挤出后能快速挥发的聚合物溶液，或者一些水凝胶能够在挤出后依然维持原来的结构。通过三维打印成型的水凝胶在挤出后能够通过触变行为、温度感应或者交联等方式维持形状。对于熔融沉积和直接打印来说，分辨率可达到在XY平面喷嘴尺寸25微米，

4、层厚200-500微米。通常情况下这两种方法在打印长的没有支撑的或者有尖锐突出部分的模型时有问题。挤出的细丝没有足够的强度来立即支撑出自身，所以在没有支撑的部分会出现松弛或者完全倒塌的情况。为了解决这一问题，有时在打印的过程中也添加填充材料，在打印完成之后用溶剂溶掉或者高温煅烧掉。文案大全实用文档粒子熔化的三维打印技术在工业原型生产中已经取得了广泛应用，包括选择性的激光烧结沉积技术以及粒子粘连技术，它们不仅能打印聚合物、陶瓷、金属及其复合材料，还能赋予其独特或复杂的结构。选择性激光烧结技术使用有特定方向的激光使聚合物或者金属粒子达到其熔点以上温度，从而使粒子熔

5、化在一起。激光束会根据电脑模型分层处理，从顶部开始使粒子熔化成型，并不断重复此步骤达到最后的效果[3]。选择性激光技术成型较慢、成本较高，而且需要使用大量材料，但是其能够在单一机床上成型多种材料的能力使其在许多制造领域中依然占据用武之地。粒子粘结技术也被称作非方向性的激光烧结技术，其主要原理与选择性激光烧结技术类似。但是与激光使粒子熔化不同，粒子粘结技术使用液态的粘结剂溶液使粒子粘结，进而通过高温煅烧得到三维固体。选择性的激光烧结技术以及粒子粘连技术已经在矫形或者口腔外科等硬组织工程领域得到运用。文案大全实用文档立体平板印刷技术是将紫外光或者激光穿过可以光致聚

6、合的液态聚合物，使其形成单一的坚硬的聚合物簿膜。在聚合后，基板下降到溶液中，这样新的树脂能够在打印的表面上流过，在上方聚合。在所有打印技术中，立体平板印刷具有最高的分辨率，传统的立体平板印刷分辨率达到25微米，而微米级的立体平板印刷以及高精确的立体平板印刷技术分辨率达到了单微米级别。然而由于立体平板印刷由于其只能在紫外光下交联、延伸的后成型特性、缺乏合适的力学性能、树脂在最后容易被堵塞，以及最重要的缺乏相关可用于立体平板印刷技术的生物相容性及生物降解性的材料，使得其在医学领域缺乏发展空间。但近年来由于一些天然的或合成的可交联的生物材料的发现，给立体平板印刷在组

7、织工程领域中的应用提供了很大机会。在过去的十几年中，三维打印技术得到了迅速的发展，这也让其在许多新领域中得到应用，更是吸引了医疗设备以及组织工程领域的目光。由于三维打印能够以短时间、低成本为病人量身定制特定的医疗产品，这也使得三维打印技术在未来的个人医疗时代有极大的发展前景。目前，已经有很多生物材料通过三维打印的方式制备骨组织工程支架或者其他一些医疗产品等。在本环节中，我们将针对不同的打印技术需要的材料性能进行整体概述，并重点介绍目前已经应用过的生物材料及其优缺点。文案大全实用文档生物医用活性陶瓷能够模拟自然骨的矿物相、结构以及机械性能，是理想的仿生骨修复材料

8、。目前应用3D打印机直接打印陶瓷材料有