生物3D打印-PPT.ppt

3D打印技术3D 打印技术(又称3D 快速成型技术或增材制造技术)是20 世纪80 年代后期开始逐渐兴起的一项新兴制造技术，它是指在计算机控制下，根据物体的计算机辅助设计(CAD)模型或计算机断层扫描(CT)等数据，通过材料的精确3D 堆积，快速制造任意复杂形状3D 物体的新型数字化成型技术。3D打印 根据CT 等成像数据，经计算机3D 建模转换；再以STL 格式文件输入到计算机系统中，并分层成二维切片数据；通过计算机控制的3D 打印系统进行逐层打印，叠加后最终获得三维产品。3D打印材料类型 1、光固化立体印刷生物可降解组织工程支架生物可降解水凝胶 2、熔融沉积成型 3、选择性激光烧结 4、3D 喷印 5、直接携带细胞打印的生物打印技术3D打印的缺点 光固化立体印刷技术制备的3D 材料精度高、力学强度较高，但在后处理除去有机溶剂等杂质过程中需要避免成型产品发生变形 熔融沉积成型技术制备的成型产品精度高、表面质量好，但是需要高温将原料熔融 选择性激光烧结技术的优势则是加工速度快、无需使用支撑材料，其缺点是高加工温度、成型产品表面粗糙等 另外，3D 喷印技术操作简单、快速成型、制备条件温和，然而，其成型产品的力学强度较低 因此，在选择不同方法制备三维高分子支架材料时，还需结合原料的特点以及对成型产品的性能要求3D打印技术与生物医学 3D 打印技术能够根据不同患者需要，快速精确制备适合不同患者的个性化生物医用高分子材料，并能同时对材料的微观结构进行精确控制 目前3D 打印技术在国际上已开始被应用于器官模型的制造与手术分析策划、个性化组织工程支架材料和假体植入物的制造、以及细胞或组织打印等方面 生物相容与生物可降解高分子在生物医学应用，尤其是组织工程应用中具有独特的优势。3D打印技术与生物医学 目前临床所使用的替代材料都是按照固定模式制造，难以与患者的缺损部位完美匹配，无法获得十分满意的效果 而利用3D 打印技术则可以根据不同患者的CT、磁共振成像(MRI)等成像数据，快速制造个性化的组织工程支架材料，甚至可以携带细胞对组织缺损部位进行原位细胞打印，该技术不仅能实现材料与患者病变部位的完美匹配，而且能在微观结构上调控材料的结构，以及细胞的排列，更有利于促进细胞的生长与分化，获得理想的组织修复效果3D打印在骨科中的应用（最多）3D打印颅骨 3D打印下颌骨 3D打印胸骨 3D打印脊柱笼 3D打印截骨融合器 3D打印膝关节 3D打印髋臼杯 3D打印肩胛骨 3D打印人体器官或组织 对于简单器官(如骨、软骨、膀胱)制造，借助单双喷头生物材料打印设备即可实现。人造心脏瓣膜人造肝脏器官再生 利用3D 打印技术，以各种活细胞与胶质混合物为打印材料，通过计算机技术建立三维立体模型，最后逐层打印，成为一个器官。3D打印器官的不足 在构建器官时，如何构建出血管（营养及废物的通道），使得器官内部的细胞也能够正常地生长；如何将不同种类和功能的细胞排列在一个特定的三维结构中，制备出具有复杂结构的器官基体来，从而实现复杂器官的基本功能；就比如前几张幻灯片中的组织器官中，有功能的就人造膀胱和心脏瓣膜，而后面的3D打印的肾可以说根本没有功能，空有其型。3D打印的未来与方向 找到更多的新型的具有良好的生物相容性等特点的材料 高分子的生物相容性、生物响应性、降解性能、力学性质等 加强与各种其他学科相互结合，提高3D打印的尺度 Thank you！