3D打印技术用于不规则骨缺损的重建与修复

为研究3D打印技术对不规则形状骨缺损模型的重建程度及3D打印的可降解生物材料对脊椎骨缺损在12周内的修复效果,随机选取1名病人,用电子计算机断层扫描(CT)数据构建出不规则的三维脊柱缺损模型,选用聚己内酯(PCL)作为支架材料,运用3D打印技术打印出高度符合该病人骨缺损部位的人工骨支架。同时建立1个简单的兔子脊椎缺损模型,以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为支架材料,运用3D打印技术打印缺损尺寸的支架移植兔子体内,术后观察3个月,将兔子处死取出缺损部位,制作切片进行苏木素和伊红(HE)染色,染色结果表明缺损部位修复良好。     

3D打印技术用于不规则骨缺损的重建与修复

为研究3D打印技术对不规则形状骨缺损模型的重建程度,和3D打印的可降解生物材料对脊椎骨缺损在12周内的修复的效果,本文随机选取一名病人,用其电子计算机断层扫描（computed tomography, CT）数据构建出不规则的三维脊柱缺损模型,选用聚己内酯（polycaprolactone, PCL）作为支架材料,运用3D打印技术打印出高度符合该病人骨缺损部位的人工骨支架。同时建立一个简单的兔子脊椎缺损模型,运用3D打印技术打印缺损尺寸的支架移植兔子体内,术后观察3个月,将兔子处死取出缺损部位,制作切片进行苏木素和伊红（Hematoxylin and Eosin, H&E）染色,染色结果表明缺损部位修复良好。     

3D打印技术在生物骨支架制备中的研究进展

3D打印技术是一种基于计算机设计,逐层叠加的快速成型技术。本文综述了近年来3D打印在制备生物骨支架中的应用,以及如何通过3D打印技术调控生物骨支架的力学性能及生物相容性。当前主要通过光固化立体印刷、选择性激光烧结、熔融沉积成型以及生物3D打印技术制备生物骨支架;通过控制生物骨支架的支架结构和孔隙率对其性能进行调控。迄今为止,3D打印技术在生物骨支架领域已经得到广泛的应用,但是仍存在一些问题有待进一步研究。     

个性化多层结构气道支架设计与3D打印

针对现有气道支架在临床应用时存在再狭窄发生率高、组织感染和容易移位等缺点,提出了一种基于3D打印技术的气道支架个性化定制方案.借助计算机进行三维建模,设计形状和尺寸与患者气道局部解剖结构精准匹配、具有3层结构和表面分布有钉状凸起的个性化气道支架模型.以医用级热塑性聚氨酯为材料,采用3D打印机制备气道支架,研究打印温度、...     

基于水凝胶3D生物打印在组织工程中的应用

3D打印以其个性化定制、快速精准成型的优势,在国家政策的支持下快速发展,3D生物打印作为3D打印的重要组成部分,可以结合细胞进行组织工程支架等的制备,在药物筛选、组织工程再生等方面具有巨大的优势.本文从水凝胶3D生物打印技术、组织工程3D生物打印水凝胶材料及应用方面进行阐述,旨在对科研工作者有一定帮助.     

氧阻聚层调控原理及其对陶瓷光固化成型精度的影响

利用自由基树脂材料进行光固化3D打印时出现的"氧阻聚层",为其连续制造和表面质量的提升提供了可能,但因对打印件的结构精度的调控机理不清,打印具有复杂外形的多孔结构件难以控制其成型精度。利用自制自由基生物陶瓷浆料经光固化3D打印制造多孔生物骨陶瓷支架,研究并提出了光固化过程中的3阶段的固化区间和氧阻聚层调控成型精度原理;建立了寻找合理的氧阻聚调控打印工艺参数的方法;发现了氧阻聚层不仅能够提升陶瓷制件的成型精度,也会影响其力学性能。由此建立起的氧阻聚层厚度对生物骨陶瓷支架的多孔结构成型精度和力学性能的作用机制,为多功能陶瓷打印技术及其陶瓷基骨替代物应用提供了高精度制造基础理论与方法。     

全球生物陶瓷材料专利技术发展态势研究

生物陶瓷材料具有良好的生物活性、生物相容性、耐磨性以及耐腐蚀性等,在医学、生物化学等领域得到广泛关注和应用。采用incoPat专利数据库对生物陶瓷材料全球专利的申请趋势、地域分布、创新主体、技术热点等进行全面分析。结果表明,全球生物陶瓷材料专利申请量总体呈现增长态势;美国、德国和日本是该领域的技术创新强国,而中国是近五年最大的技术来源国与目标市场国。国外的创新主体以强生、义获嘉伟瓦登特、登士柏西诺德等龙头企业为主导,涉及技术领域较广,如人工膝关节、牙科修复体和整形外科植入物等;而国内的创新主体以四川大学、浙江大学和上海硅酸盐研究所等高校和科研院所为主,主要研究复合生物陶瓷、纳米陶瓷和羟基磷灰石等。近五年生物陶瓷材料出现了新技术热点,如骨组织3D打印、治疗癌症的生物活性陶瓷和血管支架等,可为我国生物陶瓷材料从业者提供研究方向。     

奔驰母公司重塑供应链！引入巴斯夫3D打印方案

<正>3D打印技术被一些制造企业视为"工业4.0"的内在推动力之一,这种技术也开始在汽车领域广泛应用。近日,巴斯夫3D打印解决方案有限公司(B3DPS)在Formnext 2019展会上展示的一款3D打印发动机支架引起了业内关注。据悉,这款产品是巴斯夫与戴姆勒合作开发而来。据介绍,此款发动机支架使用的是聚酰胺系列材料Ultrasint~?PA6 MF,这种材料具有很好的刚性,能在高温打印     

3D打印TPU/PCL共混物食管支架在食管内的生物力学性能

通过静态和动态的有限元数值模拟及体外力学试验,研究不同组分比的3D打印热塑性聚氨酯(TPU)/聚己内酯(PCL)共混物支架与食管模型之间的生物力学特性,实现对支架植入后食管生物力学表征的预测。采用Abaqus软件对支架植入释放、吞咽收缩和动态迁移过程进行有限元模拟,结合力学试验,对食管模型的收缩率、抗迁移力和管壁应力等指标进行量化、比较和分析。结果表明该支架具有良好的径向性能,能在吞咽压力下保持正常形状且无较大变形,而且比商用食管支架对食管产生的最大等效应力小,可以缓解患者的不适。有限元模拟结果与试验结果吻合度较好。使用有限元方法结合3D打印技术可以快速模拟支架的生物力学性能,并反馈到支架的设计上,优化3D打印共混物支架的制造参数。通过有限元模拟真实的生物力学环境,可以更直观地体现支架植入的治疗效果,为支架的设计和临床选择提供科学的建议。     

3D打印工艺参数对塑料产品质量的影响

主要综述了3D打印过程中温度、打印速率、填充率、片层厚度等参数的优化以及对塑料制品性能和质量的影响.其中,利用正交试验法能够同时对多种参数进行优化.另外,还介绍了3D打印设备结构对3D打印产品质量的影响,指出增加支撑结构、提高打印过程中的稳定性可以有效保证塑料产品的质量.     

锶掺杂介孔硅酸镁/聚己内酯复合支架的制备及其性能研究

通过3D打印技术开发了Sr取代的介孔硅酸镁(MMS)的复合支架。通过X射线衍射(XRD),N_2吸附-解吸和透射电子显微镜(TEM)研究了粉末的微观结构。通过抗压强度,磷灰石形成能力和孔隙率等评估了Sr-MMS支架的理化和生物学特性。同时,使用BSA作为模型药物,介孔Sr-MMS材料表现出持续的药物释放特性,可用于局部药物递送治疗。因此,3D打印的Sr-MMS支架显示出增强成骨活性的潜力。     

三维打印生物材料的发展现状

随着组织工程和再生医学不断进步,3D打印技术被用于开发和制造由仿生天然和合成材料组成的仿生支架。讨论3D打印"生物墨水"的进步和发展趋势,对3D打印多功能生物材料的发展具有积极意义。     

基于三维打印骨支架制备及其性能

利用三维打印（3DP）成型技术制备了羟基磷灰石（HAP）支架与混合壳聚糖（CS）的HAP-CS复合支架,并用Ⅰ型胶原蛋白（Collagen TypeⅠ）对HAP-CS支架进行了改性处理;通过抗压强度实验、孔隙率测定、微观形貌观察、亲水性及碱性磷酸酶（ALP）活性检测实验研究了所制备支架性能。结果表明添加CS可提高HAP支架抗压强度74.5%,但未降低支架孔隙率;经Collagen Type I改性的HAP-CS支架的亲水性有显著提高,ALP活性检测结果显示Collagen Type Ⅰ可提高细胞骨化能力。综上,本研究所制备的HAP-CS改性支架具有良好的性能及生物活性,可用于骨缺损修复研究。     

人工脑膜研究现状及3D打印技术应用前景

综述了近年来人工脑膜的研究现状,重点从硬脑膜替代材料和制备方法两个方面进行了介绍。同时结合3D打印技术,主要通过对3D打印技术分类方法和目前3D打印技术在生物工程上的应用两方面的介绍,为3D打印制备人工脑膜的设想提供一定的可能性。     

3D打印聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）/掺锶羟基磷灰石人工骨支架的制备及性能评价

为了促进骨缺损的快速修复,文章利用3D打印技术制造了不同掺锶羟基磷灰石（SrHA）含量的具有多孔隙结构的聚（3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯）/掺锶羟基磷灰石（P34HB/SrHA）人工骨修复支架,并研究了SrHA含量对复合支架流变性能、体外降解性能和促成骨活性的影响。结果表明：SrHA含量为0～20%时,P34HB/SrHA复合材料的表观黏度随着SrHA含量的增加而逐渐降低,SrHA显著提高了P34HB的可打印性能。3D打印P34HB/SrHA复合支架均具有规则的外观和规整的内部孔隙结构,SrHA在P34HB基体中能够均匀分散。当SrHA含量为20%时,P34HB/SrHA复合支架的压缩强度与P34HB支架相比增加了83.1%,力学性能得到提升。P34HB/SrHA复合支架随着时间的延长而逐渐降解,降解率与SrHA的含量成正比。与P34HB支架相比,P34HB/SrHA复合支架的pH值为7.4±0.1,SrHA在降解过程中起维持p H值稳定的作用。P34HB/SrHA能够促进细胞的增殖和分化,具备较好的成骨诱导活性。     

混凝土3D打印材料及3D打印模板技术应用进展

混凝土3D打印是现代数字化制造的典型代表,因其智能化、个性化、绿色建造的工艺优势受到广泛关注。作为一种新型建造方式,3D打印为建筑业带来了颠覆性的影响,并对传统混凝土材料提出了全新的挑战。如何提升混凝土材料与3D打印技术的适应性,实现3D打印技术在建筑中的广泛应用是人们普遍关注的焦点。本文概述了混凝土3D打印技术的发展历程,系统论述了混凝土3D打印材料在流变性、可挤出性、可建造性以及力学性能方面的研究现状,同时,介绍了3D打印模板技术在装饰及异型构筑物上的典型应用,以期为混凝土3D打印的研究与未来工程发展提供一定的参考与借鉴。     

热塑性聚氨酯(TPU)3D打印研究进展

热塑性聚氨酯(TPU)具有高弹性和生物相容性,在工业和医疗领域中均得到了广泛应用,3D打印技术进一步拓展了TPU材料在医疗领域的应用。但是,热塑性聚氨酯的部分性能特点不利于3D打印成型,在一定程度上限制了其在3D打印中的应用,因此,需要对TPU材料进行改性。从3D打印工艺、工艺参数、专用材料、掺杂改性及先进应用领域研究5个方面,综述了TPU材料3D打印的国内外研究进展。介绍了FDM和SLS 2种可用于TPU材料3D打印的工艺方法,并且对国内外TPU打印材料力学性能与掺杂改性的研究现状进行了总结。同时,分析了TPU材料3D打印在鞋类加工和医学研究领域的应用发展,并且对3D打印TPU在医疗领域的应用前景进行了展望。     

3D打印用聚乳酸的改性及其应用研究进展

聚乳酸(PLA)具有独特的可生物降解性和生物相容性,是一种理想的3D打印材料。3D打印PLA材料应用广泛,特别是在生物医用领域。然而,PLA也存在着一些性能缺陷,在一定程度上限制了其在3D打印上的应用,因此需要对PLA进行改性。文章首先分析了PLA作为3D打印材料存在脆性大、耐热性差和易水解的性能缺陷;其次综述了3D打印PLA的改性方法,包括共聚改性、表面改性和共混改性;然后介绍了3D打印PLA材料的应用领域,包括生物医学领域和工业制造领域。最后文章介绍了具有优异耐热性和耐水解性的生物降解型立构聚乳酸,并对立构聚乳酸作为3D打印材料的前景进行了展望。     

3D打印技术在教育领域的应用

3D打印技术发展愈来愈成熟,在各领域的应用都有一定的成效,人们对3D打印技术更加关注。3D打印技术在教育领域拥有广阔的应用前景。     

组织工程支架材料及制备方法研究现状

组织工程支架已经广泛应用于皮肤、软骨、心血管、心脏等各种组织的修复中.组织工程材料分为天然材料和合成材料两大类,均需要具备良好的生物相容性.组织工程支架的制备方法主要有相分离、冷冻干燥、发泡、颗粒浸出、静电纺丝、3D打印等.现对组织工程支架所用到的材料、制备方法以及组织工程支架的应用进行综述.