不用再怕打針了，摩方精密微納級(jí)3D打印微針貼片

南極熊導(dǎo)讀：微納級(jí)3D打印技術(shù)逐漸開辟新的應(yīng)用領(lǐng)域，打開一片又一片的藍(lán)海市場(chǎng)。
在增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展(廣州)論壇暨2023年增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì)上，來(lái)自摩方精密的副總裁周建林介紹了微納級(jí)3D打印微針貼片及其醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。這個(gè)應(yīng)用在2022年也入選了工信部首批增材制造示范應(yīng)用。



1.微針貼面概況
增材制造的發(fā)展越來(lái)越迅速，根據(jù)權(quán)威報(bào)告，截止到2022年，整個(gè)增材制造的全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了180億美金。周建林表示，目前3D打印市場(chǎng)主要包括裝備、材料、服務(wù)和終端產(chǎn)品的銷售。如今，終端產(chǎn)品的銷售在市場(chǎng)中的份額越來(lái)越大，到2022年占整體30%以上。在增材制造的主要應(yīng)用領(lǐng)域里，醫(yī)療領(lǐng)域的產(chǎn)品所占份額較高，已經(jīng)達(dá)到12%以上。



3D打印正在創(chuàng)造全新的先進(jìn)醫(yī)療技術(shù)途徑：
●輔助治療方案所用的3D模型實(shí)物
●輔助治療方案所用的工具及器械
●不可吸收的植入體（牙、骨頭、關(guān)節(jié)等）
●可吸收的組織支架
●生命活性組織(皮膚、血管、器官)

重慶摩方精密已經(jīng)在醫(yī)療精密3D打印領(lǐng)域做了大量的應(yīng)用案例，與全球排名前十的醫(yī)療器械公司都有相關(guān)的合作。下面是三個(gè)重點(diǎn)的典型案例：



●與丹麥一家聲學(xué)領(lǐng)域的巨頭企業(yè)合作，助力了聽力微型器械的制造。這個(gè)公司采購(gòu)了摩方精密的一臺(tái)10微米級(jí)打印機(jī)，解決了精密零組件的制造。

●與美國(guó)企業(yè)SuTrue開發(fā)微創(chuàng)手術(shù)精密醫(yī)療器械，引入3D打印后，能夠加快項(xiàng)目的進(jìn)度。

●與中國(guó)的一家醫(yī)療上市公司合作，制作陶瓷內(nèi)窺鏡的開發(fā)。

模仿精密還重點(diǎn)對(duì)終端產(chǎn)品應(yīng)用進(jìn)行了研究，生產(chǎn)了全球最薄的氧化鋯牙齒貼面。傳統(tǒng)的技術(shù)和工藝在貼面時(shí)需要磨牙，對(duì)醫(yī)生和患者來(lái)說(shuō)都是一個(gè)挑戰(zhàn)，如果用了3D打印制造的薄貼面，可以減少磨牙的過(guò)程，摩方精密表示目前該產(chǎn)品并未對(duì)外銷售。另外一個(gè)即將發(fā)布的終端產(chǎn)品是類器官的芯片產(chǎn)品，是三維的生物反應(yīng)器，現(xiàn)在做藥物篩查和內(nèi)細(xì)胞培養(yǎng)，很多時(shí)候用的都是2維和2.5維，無(wú)法實(shí)現(xiàn)灌輸系統(tǒng)，摩方發(fā)明的三維生物反應(yīng)器能夠攻克技術(shù)瓶頸。



微針貼片的應(yīng)用
首先介紹兩個(gè)案例，一個(gè)是與美國(guó)公司合作研發(fā)的微針器械裝置，能夠把營(yíng)養(yǎng)液取出把藥物傳輸?shù)狡つw癌組織中。另外一個(gè)是在疫情期間，與一些機(jī)構(gòu)和單位合作研發(fā)的混合微針，它的特點(diǎn)是只需要使用傳統(tǒng)疫苗劑量的百分之一，無(wú)需冷鏈存儲(chǔ)。



●微針貼片的特點(diǎn)有兩個(gè)，與傳統(tǒng)的金屬針相比，針特別小，僅有1mm長(zhǎng)，針尖在10幾個(gè)微米，甚至幾個(gè)微米左右。另外一個(gè)特點(diǎn)是陣列式，這樣就減少疼痛感。

●微針的類型已有多種，包括實(shí)心微針、空心微針、涂層微針和可溶解微針。

●微針的材料主要有四種：金屬微針、聚合物微針、陶瓷微針和硅微針。

●微針的制備方法：直接成型、間接成型(基于模具成型)；(3D打印可以直接打印微針或者微針模具)

2.精密微納增材制造技術(shù)

痛點(diǎn)



●普通3D打印精度無(wú)法滿足精密加工的需求，表面粗糙、小于200微米的細(xì)節(jié)無(wú)法體現(xiàn)。傳統(tǒng)的精密模具制造很貴，成本非常昂貴且周期很長(zhǎng)。

●常見(jiàn)聚合物增材制造技術(shù)有很多種，但是精度和尺寸往往是”魚和熊掌，難以兼得“的狀態(tài)，無(wú)法滿足工業(yè)和裝配的問(wèn)題。

面投影立體光刻技術(shù)



摩方精密選擇了面投影立體光刻技術(shù)，具有成型效率高、生產(chǎn)成本低的突出優(yōu)勢(shì)，是最有前景的微納加工技術(shù)之一。主要包括三大部分：光學(xué)系統(tǒng)(精度可以達(dá)到2微米），成型系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)；

●獨(dú)創(chuàng)的Step and repeat 工藝，在保證精度的基礎(chǔ)上，可加工大尺寸樣件，具有跨尺度功能，能夠媲美傳統(tǒng)精密加工，具有工業(yè)級(jí)加工質(zhì)量。



●獨(dú)創(chuàng)的快速滾刀涂層技術(shù)，保障精度的基礎(chǔ)上，打印速度提高十倍以上，可以打印高粘度材料。摩方精密已經(jīng)申請(qǐng)了一項(xiàng)專利《一種高速樹脂涂層3D打印系統(tǒng)》，是一種新型精密鋪料技術(shù)。



●配套實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)聚焦、激光測(cè)距、加熱打印等輔助技術(shù)，提升用戶體驗(yàn)。

結(jié)合以上的技術(shù)，摩方精密已經(jīng)推出了五款設(shè)備，主要解決對(duì)精度要求很高的應(yīng)用場(chǎng)景。配備的材料為光固化樹脂材料，包括耐高溫樹脂、生物相容性樹脂和韌性樹脂；還提供陶瓷材料，包括氧化鋁陶瓷和氧化鋯陶瓷。



3.精密微納增材制造應(yīng)用案例：微針在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

●細(xì)胞內(nèi)給藥：使用2微米的設(shè)備打印了多通道的微針，可以直接在腫瘤上給藥。常規(guī)的給藥方式是靜脈輸液，化療的藥物會(huì)在全身造成副作用。這個(gè)微針就能夠解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)藥物的精準(zhǔn)投放。



●血糖監(jiān)測(cè)：使用10微米的設(shè)備打印的微針，最終制作了生物傳感器，能夠檢測(cè)血糖的實(shí)時(shí)檢測(cè)。用微針的方式，產(chǎn)生很小的創(chuàng)面，能夠改善易感染的問(wèn)題。



●治療黑色素瘤：用功能材料制成微針，抑制黑色素瘤的生長(zhǎng)。



●修復(fù)疤痕：微針可以實(shí)現(xiàn)無(wú)痛，起到祛疤、消炎的效果。



4.摩方精密公司的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程




摩方精密成立于2016年，具有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并組建了一支強(qiáng)大的市場(chǎng)團(tuán)隊(duì)，在亞太和歐美地區(qū)都有服務(wù)點(diǎn)。公司發(fā)展較為快速，到2022年已經(jīng)完成了C輪融資，目前的融資已經(jīng)過(guò)億，目標(biāo)是在2024年做上市的籌備。其研發(fā)的設(shè)備也獲得了國(guó)內(nèi)外的許多大獎(jiǎng)，公司的超高精密3D打印系統(tǒng)榮獲全球3D打印領(lǐng)域知名的TCT“硬件獎(jiǎng)-樹脂系統(tǒng)”。工業(yè)客戶已經(jīng)達(dá)到1200多家，科研院所有500多家。



未來(lái)的發(fā)展方向：
●銷售科研用設(shè)備
●銷售工業(yè)級(jí)設(shè)備
●直接銷售終端產(chǎn)品