年度回顧|摩方精密2024年度最具影響力文章TOP10

2024年，微納3D打印技術在各領域展現(xiàn)了其變革性的影響，滿足科研微觀層面上快速制造復雜精密結構的實際需求，極大程度地豐富了學術界研究成果的產出，同時也進一步拓寬了生物醫(yī)療、微機械、仿生學、傳感技術、材料科學等多個關鍵領域的應用范圍，為我國科技創(chuàng)新和產業(yè)升級提供了強有力的支撐。

根據(jù)國際公認的期刊影響因子評價體系，摩方精密精選出了2024年在其公眾號發(fā)布的TOP10最具影響力的文章。該系列文章中飽含深度見解和前瞻理念，為學術探索提供了明確的方向。在此，邀請您參與這一知識回顧之旅，共同見證科學家們如何推進多元化創(chuàng)新技術發(fā)展。

01
可注射超聲傳感器

■ 發(fā)表期刊：《Nature》IF：50.5
■ 研究團隊：華中科技大學臧劍鋒教授、姜曉兵教授以及新加坡南洋理工大學陳曉東教授團隊
■ DOI：10.1038/s41586-024-07334-y

該研究研發(fā)出一種創(chuàng)新型可注射超聲凝膠傳感器。這種名為"超聲超凝膠"的傳感器是由雙網絡交聯(lián)的水凝膠基質和內部周期性排列的空氣孔道組成，體積僅為2×2×2mm3。這種可注射傳感器是研究團隊采用摩方精密nanoArch® S140（精度：10 μm)加工模具后，經水凝膠翻模制備而成。

該傳感器有望克服傳統(tǒng)有線傳感器存在的感染風險和術后并發(fā)癥等問題，大幅提升了患者的就診便捷性，并為智能醫(yī)療健康領域的發(fā)展注入了新的活力。

02
仿樹蛙腳蹼的可穿戴柔性電極

■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials》IF：27.4
■ 研究團隊：西安交通大學邵金友教授、田洪淼教授團隊
■ DOI：10.1002/adma.202404761

本項研究提出了一種仿樹蛙腳蹼的非侵入式柔性可穿戴電極，用于生理電信號的長時間連續(xù)監(jiān)測。該柔性電極是使用摩方精密nanoArch® S130 (精度：2 μm)高精度3D打印系統(tǒng)加工模具后使用導電復合材料翻模制備而成。

該仿生電極可以實現(xiàn)在干/濕皮膚表面的穩(wěn)定粘附，且兼具高透水透氣性、長時間穿戴舒適性及穩(wěn)定的低接觸阻抗等優(yōu)點，有望促進生理電信號長時間持續(xù)檢測的廣泛應用。

03
本征型窄帶藍色室溫磷光材料

■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials》IF：27.4
■ 研究團隊：西北工業(yè)大學黃維院士、于濤教授團隊
■ DOI：10.1002/adma.202412468

該團隊成功地設計并合成了一系列新型窄帶發(fā)光分子吲哚并吩噻嗪衍生物，命名為Cphpz、1O-Cphpz和2O-Cphpz。為了闡明產生窄帶磷光的內部機制，團隊對化合物進行了單晶分析和密度泛函理論計算，并利用摩方精密nanoArch® P150（精度：25 μm）制備了一系列相關的精細模型與獨特的光基微流控芯片。

這項研究為設計窄帶室溫磷光材料提供了一種簡單有效的策略，且為此種材料開辟了新的平臺，促進其在高分辨率3D打印傳感、多層信息加密等領域的應用。

04
裝載工程一氧化氮釋放納米載體的多功能微針貼片

■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials》IF：27.4
■ 研究團隊：武漢大學藥學院黎威教授團隊
■ DOI：10.1002/adma.202413108

研究團隊設計了一種裝有工程化NO釋放納米載體 （RE@SA-Con A/SNO NPs）的新型多功能微針貼片，用于慢性傷口的靶向和協(xié)同治療。

該微針貼片（RE@SA-Con A/SNO MNs）是利用摩方精密microArch® S240 （精度：10 μm）加工模具后經PDMS翻模制備而成的，由聚乙烯醇（PVA）、蔗糖、RE@SA-Con A/SNO納米粒子制成。在MNs的幫助下，NPs直接穿透細菌生物膜并高效遞送至感染的傷口組織，表現(xiàn)出優(yōu)異的消除有害細菌能力，為慢性傷口治療提供了良好的示范作用。

05
基于半球形納米線陣列的超寬視場針孔復眼

■ 發(fā)表期刊：《Science Robotics》IF：26.1
■ 研究團隊：香港科技大學范智勇教授團隊
■ DOI：10.1126/scirobotics.adi8666

研究者開發(fā)了一種獨特的針孔復眼（PHCE）系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了3D打印的蜂窩狀光學結構和半球形的全固態(tài)高密度鈣鈦礦納米線（PNA）光電探測器陣列。

研究借助摩方精密nanoArch® P140（精度：10 μm）制備了對應幾何參數(shù)的針孔陣列，并與半球殼的凸面共形。這種獨特的空中-地面協(xié)作機器人互動展示了PHCE系統(tǒng)在未來多機器人協(xié)作和機器人群技術開發(fā)中的潛在應用前景。

06
具有長效抗菌效果的活性益生菌微針貼片

■ 發(fā)表期刊：《Bioactive Materials》IF：18
■ 研究團隊：武漢大學藥學院黎威教授團隊
■ DOI：10.1016/j.bioactmat.2024.05.008

該團隊設計開發(fā)了一種具有長效抗菌效果的活性益生菌微針貼片，用于治療慢性感染傷口。該微針貼片是利用摩方精密 microArch® S240 （精度：10 μm）加工模具后經PDMS翻模制備而成。

新型且生物相容性良好的益生菌微針貼片，具有長效抗菌作用，可促進感染傷口的愈合，在消除有害細菌和促進傷口閉合方面表現(xiàn)出更好的效果，同時減少炎癥、增強組織再生和血管生成，這對慢性感染傷口的治療具有巨大潛力。

07
仿生海參微針神經導管

■ 發(fā)表期刊：《ACS Nano》IF：15.8
■ 研究團隊：蘭州大學口腔醫(yī)學院范增杰教授團隊
■ DOI：10.1021/acsnano.4c00794

本項研究設計開發(fā)了一種具有海參仿生特性的微針神經導管（MNGCs），用于PNI及其導致的肌肉萎縮的協(xié)同高效治療。該MNGCs是由摩方精密 microArch® S230 （精度：2 μm）高精度3D打印系統(tǒng)加工模具后經PDMS翻模制備而成。

具有海參仿生特性的PZG-MNGCs能高效產生并傳導壓電ES，最終在協(xié)同緩解肌肉萎縮和促進神經再生中取得了相當接近自體移植治療這一“金標準”的治療效果，為未來周圍神經修復領域解決方案提供新可能。

08
超快響應電容型電子皮膚

■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》IF：14.7
■ 研究團隊：南方科技大學材料科學與工程系郭傳飛教授、中國科學技術大學近代力學系王柳教授、中國商用飛機有限責任公司陳迎春研究員研究團隊
■ DOI：10.1038/s41467-024-47408-z

該聯(lián)合研究團隊合作開發(fā)了一種超快響應的電容型電子皮膚。團隊采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2 μm）高精度3D打印系統(tǒng)，實現(xiàn)了微錐結構模板的高精度打�。ㄖ睆剑�50 μm，高度：40 μm），并結合倒模技術制備了柔性PDMS-CNTs微結構介電層。

團隊通過深入研究微結構界面的能量耗散對電容型柔性壓力傳感器響應-恢復速度的影響，并采用微結構界面的一體化粘接技術，將這類傳感器的頻率帶寬從數(shù)百赫茲擴展至至少12500 Hz，為推動電容型柔性壓力傳感器從動態(tài)壓力檢測到聲學領域的應用提供了新的思路。

09
用于機械自監(jiān)控3D打印結構的可調余輝

■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》IF：14.7
■ 研究團隊：西北工業(yè)大學柔性電子研究院黃維院士、于濤教授團隊
■ DOI：10.1038/s41467-024-45497-4

本項研究提出將有機室溫磷光分子用于3D打印樹脂力學性質實時監(jiān)測的全新思路。研究團隊設計制備兩種具有 "供體-受體-受體"（D-A-A'）構型的高效有機室溫磷光分子DTPPAO 和 tBuDTPPAO，將DTPPAO分子以物理摻雜方式與HEA-AA光固化樹脂混合均勻制備具有力學性能自監(jiān)測的HEA-AA/DTPPAO光固化材料。

團隊通過借助摩方精密nanoArch® P150（精度：25 μm）打印了一系列三維結構，并成功應用于結構健康監(jiān)測領域，該成果為有機室溫磷光在結構健康領域的應用奠定了基礎。

10
高電導率、大變形光固化3D打印離子凝膠

■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》IF：14.7
■ 研究團隊：南方科技大學機械與能源工程系葛锜教授團隊
■ DOI：10.1038/s41467-024-50797-w

南方科技大學團體開發(fā)了一種高電導率、大變形的光固化離子凝膠，通過采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2 μm）高精度3D打印系統(tǒng)，打印出寬度為5 μm的高精度線條，以及特征尺寸為50 μm的復雜三維Gyroid結構，并利用摩方精密microArch® S240（精度：10 μm）3D打印系統(tǒng)制備了大尺寸的Octet truss結構。

通過光聚合誘導的微相分離策略，離子凝膠內部形成了導電納米通道和交聯(lián)聚合物骨架交錯分布的雙連續(xù)相納米結構，在不犧牲材料力學性能的前提下，將離子凝膠的電導率提高到了3.2 S/m，在醫(yī)療健康監(jiān)測和臨床診斷方面具有很大的應用潛力。

2025年，摩方精密將繼續(xù)堅守"創(chuàng)新和服務"宗旨，致力為全球客戶提供微米級3D打印技術、多樣化的新材料選擇以及創(chuàng)新智能的應用解決方案。不斷提升技術支持和產品服務的質量與效率，通過深入整合“產學研”資源，以先進3D打印技術賦能創(chuàng)新科技研發(fā)與孵化、推動研究成果的應用轉化、快速實現(xiàn)產業(yè)化落地等多環(huán)節(jié)鏈路，為我國高質量發(fā)展持續(xù)向上突圍貢獻一份力量。