3D打印的发展前沿——类脑组织打印

人类对于大脑这一复杂功能器官认知不足限制了大脑疾病研究的进展,由于组织离体保存的难度和人脑组织研究所涉及的伦理问题,现代医学对于大脑的探究和脑疾病相关药理研究大多依赖于活体动物,而动物与人的差异导致动物实验药理研究结果应用于临床后效果不佳。因此,通过组织工程的方法进行类脑组织的体外构建将为大脑结构和功能的研究提供基础。在阐述了人类大脑灰质宏/微复杂结构基础上,揭示了采用3D打印技术体外构建类脑组织在脑科学研究中的重要意义和面临的巨大挑战:同时对目前存在的类脑组织的体外构建方法及局限性进行了全面论述,并提出类脑组织打印培养一体化的类脑组织体外构建方法。该系统通过打印与培养过程的整合,促进打印后细胞成活和组织功能化。     

Y_2O_3对激光熔覆钛基复合涂层生物性能的影响

采用激光熔覆技术在Ti-6Al-4V基材表面制备了生物陶瓷复合涂层。利用急性毒性实验、动物体内埋植实验以及体外细胞培养实验对钛基生物陶瓷复合涂层的生物性能进行了研究。结果表明:添加0.6%(质量分数)Y_2O_3的预置粉末和激光熔覆后的生物陶瓷涂层均无明显的急性毒性反应;动物体内分别埋植45、180 d后,与未添加稀土氧化物的复合涂层相比较,添加0.6%Y_2O_3的激光熔覆生物陶瓷复合涂层具有更好的骨小梁生成能力,且细胞在其表面生长良好;添加0.6%Y_2O_3的激光熔覆生物陶瓷复合涂层具备良好的生物相容性。     

基于反求工程的人体下肢骨骼的三维重建

目的:利用反求工程技术建立人体下肢骨骼的三维实体模型,以便于下一步导入到仿真软件中进行分析。方法:利用Mimics,Geomagic studio和UG三种软件相结合,以CT为原始数据,经过阈值分割、曲面优化处理、曲面拟合以及曲面缝合一系列过程对人体下肢进行三维重建。结果:获得到了精度较高的股骨、胫骨、腓骨和髌骨的三维实体模型。结论:利用该方法可以快速准确的完成人体骨骼的三维重建。     

3D打印材料

极受大众欢迎和关注的3D打印技术,由于打印材料紧缺和制备困难而导致的打印成本昂贵,严重影响了3D打印技术的进一步市场化,这也让制造商为之困惑。本文通过典型实例阐述了金属(黑色金属、有色金属和稀贵金属)、聚合物、陶瓷和复合材料在3D打印材料中的应用,以及对3D打印材料的研发进展作了进一步介绍。     

3D打印:技术和应用

3D打印将变革制造所有产品的方式,被誉为"第三次工业革命"。3D打印实质为增材制造(material additive manufacturing)技术,即逐层叠加的方法直接制造零件原型。本文对快速成型(Rapid Prototyping,RP)技术的发展及应用做了概述,采用典型实例介绍了3D打印在航空航天、体育、医疗和教育方面的应用。3D打印具有实现近净成型,易加工小型零件和复杂零件,可制造个性化、定制产品等优点,目前,设备价格及打印材料是制约3D打印市场化的主要因素。未来3D打印可能成为我们必备的家用电器之一。