2020-12-15 16:53:15| 人氣454| 回應0 | 上一篇 | 下一篇
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什麼是生物3D打印技術?

3D打印技術是基於計算機三維數字成像技術及多層次連續打印的一種新興應用技術。smart digital classroom 生物3D打印技術則是基於3D打印的基礎上, 將生物材料或細胞按仿生形態、生物體功能、細胞特定微環境等要求,用增材製造法打印出同時具有復雜結構與功能的生物三維結構、體外三維生物功能體、再生醫學模型等生物醫學產品的3D打印技術,該技術在生命科學領域的應用日益廣泛,現已成為21世紀最具發展潛力的前沿技術之一。

生物3D打印按打印方式可以大概分為以下三種方式:噴墨生物打印,微擠壓成型生物打印和激光輔助生物打印。

噴墨生物打印

噴墨式打印的原理是依靠聲波或熱使得生物材料形成液滴滴落而成型。聲波噴墨打印機用聲輻射力量與超聲波場把液滴從氣液界面噴射出,通過控制超聲參數以控制液滴的大小與滴出速率,其優點是避免了熱與壓力對生物材料的影響,同時可控制液滴的大小、並避免了噴口的堵塞,缺點是對打印的材料黏度有一定的限制;熱噴墨打印機運行依靠電加熱打印頭,產生壓力脈衝而使液滴離開噴嘴,其優點為打印速度快、成本低、應用廣泛,但在打印過程中會使細胞與生物材料承受熱與機械應力,並且其噴頭易被堵塞、液滴方向性不明顯、液滴大小不均勻等。總體來說,噴墨生物打印的優點是精度高,操作簡單,其局限性是生物材料必須以液態形式存在,才能形成液滴,對材料粘度的限制比較大。

微擠壓成型生物打印

微擠壓成型生物打印的工作原來是,將熱熔性材料通過加熱器熔化,材料先抽成絲狀,通過送絲機送進熱熔噴頭,在噴頭內被加熱融化,噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運動,同時將半流動狀態的材料按CAD分層數據控制的路徑,擠出並沉積在指定的位置凝固成形,並與周圍的材料粘接,層層堆積成型。該技術的缺點是,打印出的細胞存活率低,限制了其在再生醫學組織構建方面的應用。

激光輔助生物打印

激光輔助生物打印機(LAB)的工作原理是,在玻璃板吸收層上用激光聚焦產生一個高壓液泡,將帶有細胞的材料推到接受基體上,其優點是噴頭為開放式,不存在噴頭堵塞的問題,同時對細胞傷害小,細胞存活率高達95%以上,缺點為價格較高,限制了其臨床應用,而且不易與其他打印方式協同工作。 

台長: hiwenimi
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