3D生物打印技术
(3)发展重点
• 开发更多可打印的生物材料 • “生物墨水”中3D打印生物材料的研究与开发 • 打印材料与细胞、组织以及血液之间的相容性研究 • 牙齿种植体的推广、应用
参考文献:
[1]徐 弢 生物 3D 打印的产业化机遇[ J]中国工业评论,2015(5) :46⁃53������ [2]顾震宇,卞志昕,路 炜,等 应用领域专利地图的方法及实证研究[ J] 情报杂志,2009(9) :21 ⁃26,6������ [3]刘 兰,赵新力,李 艳 基于文本挖掘和技术路线图的技术创新机会发现[ J] 中国软科学,2007������ [4] Cascini G, Zini MMeasuring Patent Similarity by Comp aring Inventions Functional Trees [ M ] / / Computer⁃Aide d Innovation(CAI)������ Springer US, 2008: 31⁃42������
三、技术路线
3D生物打印就是借助影像技术 (CT、MRI) 资料的辅助,应用 CAD技术虚拟出组织或器官的 三维结构,然后将这些三维实 体模型数据分为片层模型数据, 快速成型。根据这些数据,利 用相应的材料,逐层创建出实 体,每一个薄层都贴敷到前一 个,直到完成整个实体的构建。
前 加工即组织/ 器官模型文件的 设计开发
四、商业模式
• 实验室成功不等于产业化成功。 对医疗产品来说,因为是要应用 于人体的,所以必需符合国家法规,且在安全性、有效性方面符 合临床要求。(实现) • 只有获得上市注册证才能进入医疗市场。(实现) • 在牙科领域, 3D打印牙齿企业与医疗服务机构和医疗器械公司为 客户,研发生产用于科研项目的3D打印牙齿产品。
3D生物打印技术发展的四个层次
3D生物打印技术应 用领域分布
(2)意义
• 我国正处于改善人民生活质量和健康状况的 关键时期,作为人口 大国,加上人口老龄化等因 素,民众在疾病诊断和治疗方面存在 着巨大的需求。 • 3D生物打印技术能够在个性化治疗器械、再 生医学治疗、病理 与药理研究、药物开发和生物制 药技术及医学成像等应用领域发 挥十分重要的作 用。 • 3D生物打印技术的研发和应用不仅可使国产医疗器械达到国际 水平,提高国民健康水平和生 活质量,还是提升我国工业领域产 品开发水平、抢 占国际产业竞争制高点、增强国家核心竞争力的 重要机遇和战略选择。
组织/器官的打 印
;后处理即拥有 生物活性和形态 的组织/器官的加 工成 熟(即增殖)
例:打印氧化锆陶瓷义齿
牙齿扫描
3D建模
3D打印机 进行打印
获得假体
氧化锆陶瓷义齿
陶瓷3D打印机采用激光扫 描固化高陶瓷含量浆料。打印 过程中,激光功率、激光光斑 大小和扫描速度可变;3D打印 氧化锆陶瓷义齿的材料利用率 达90%以上,义齿无内裂纹, 成本较低。
[5] Yoon J, Park H, Kim K������ Identifying Technological Co mpetition Trends for R&D Planning Using Dynamic Patent Maps: SAO⁃based Content Analysis[J]������ Scientometrics, 2013, 94(1): 313331
中外机构分 布
(2)特点
• 源头技术创新与应用领域拓展处于落后地位; • 3D技术优点精度高、构建速度快、可按需制作,以满足个 体化医 学治疗的需求、排异反应低等优势; • 3D技术缺点,包括生物力学方面、支架材料的选择、无菌环境的 保证、打印构建物的成型、打印构建物的血供、 打印构建物的长 期存活等; • 3D打印牙齿目前应用还不是很广泛。
• 美国科学院院士安 东尼· 阿塔拉团队打 印的“人造肾脏” 形状
二、项目背景和意义
(1)背景
• 生物3D打印技术的内涵是利用3D增材制造原理,以加工包括生物 材料、生长因子甚至细胞等活性物质为内容,以重建人体组织和 器官为目标的新型再生医学工程技术。 • 组织器官短缺是一个世界性的难题,根据美国器官资源共享网络 (UNOS)公布,目前,全世界大约每1.5小时就有一位需要进行 器官移植的病人因等待而死亡。生物3D打印技术以其特有的高精 度、对复杂结构的强大成型能力、快速节能等优势成为解决组织 及器官移植短缺的最有效的方式。当然,这一生物3D打印技术最 重要目标的实现可能还需比较长的时间,但目前以生物材料打印 为代表的生物3D打印技术已在生物医学领域广泛应用,显示出强 大的生命力和广阔的产业前景。
项目申请
寻求合作单位、企业
选择应用领域、市场分析
(1)前景
五、总结
(2)特点 (3)发展重点
(1)前景
• 近年来,我国开始启动制定3D 生物打印技术及产业的发展规划和 相关政策: • 1、中国工程院的“新材料产业体系建设国家重大专项”、科学 院和工程院联合研究的“国家战略性新兴产业重大专项”都将3 D 生物打印技术作为颠覆性技术列入规划中。 • 2、国家技术研究发展计划(863 计划)首次将3D 生物打印 技术列入重点支持方向。 • 对于牙齿的发展相当乐观,牙齿不仅仅具有美观的功能,更重要 的是具有咀嚼食物、辅助发音和维持面容形态的功能。牙齿缺失 之后,容易发生咀嚼困难、食物嵌塞,缺失牙齿邻近的牙齿会倾 斜,缺失牙齿对颌牙会逐渐伸长,特别当前牙缺失会导致发音不 准、面部形态发生变化。
西北师范大学
3D 在生物打印 我们毕业啦 方面的应用
其实是答辩的标题地方
队名 汇报人 组员
Action(A.C) 李艳宁 仇素龙 李艳宁 张宗平
口号 队歌
青春如火 超越自我 <<As long as I can dream&打印主要是 Computer aided Additive Manufacturing (电脑辅助累积制造) 技术,准确控制生物 材料,生物细胞,生 长因子,在整体3D结 构中的位置,组合, 互相作用,使之具有 生物活性,并能实现 与目标组织或生物器 官接近相同,甚至更 优越的功能。