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医用3D打印力求突破 离落地有多远?

2016-04-18 09:41
flinay
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  航天飞船、建筑、衣服、牙齿、血管、心脏……这一切3D打印都可以搞定。

  3D打印学名是“增材制造”,作为一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。近年来,由于互联网的推动,3D打印的“数字模型”得以高速发展。

  目前,3D打印在中国尚处于起步阶段。沃勒斯报告显示,中国3D打印2014年市场规模为40亿元左右,预计在2016年将突破百亿元。

  十三五规划纲要提出,要大力发展增材制造。而在医疗领域,今年3月,国务院发布了《关于促进医药产业健康发展的指导意见》,鼓励应用大数据、云计算、互联网、增材制造等技术,构建医药产品消费需求动态感知、众包设计、个性化定制等新型生产模式。

  “现在市场上主流的3D打印人像、物品的模具甚至是建筑,其实我们早在10多年前就已经做过了。在3D打印概念还没有形成之前,这就是一个快速成型的技术。”时代天使生物科技有限公司(下称“时代天使”)董事长李华敏告诉《第一财经日报》记者。这是一家做隐形矫治器生产及销售的企业,简而言之,就是生产一种隐形矫治器来代替传统的钢丝牙箍牙套,来达到更好地矫治牙齿的目的。

  时代天使主要是通过口内扫描(或者工业CT)的方式直接三维建模,采集到牙齿的形状、颜色、位置等数据。之后运用计算机软件模拟整个矫正过程,从矫治前的原始模型到矫治后的最终状态模型,都会变成一组组3D模型。

  再采用高伸缩复合高分子材料为每一个过程以3D打印的方式制作一个矫治器,这些隐形矫治器可以通过在牙齿上施加适当的、可控制的力来使牙齿移动。

  目前3D打印出的牙齿磨具工艺精度可以达到0.02mm。“人对于牙齿的变化很敏感,必须要精细。而3D打印一般的物品因为对精度要求不高,就很容易实现。”李华敏说,这是其跟供应商多年摸索的结果。

  目前,时代天使生产的隐形纠正器在中国占据60%的市场份额,销量每年以100%的速度增长。时代天使无锡生产基地3D打印所采用的高伸缩复合高分子材料进口自德国,要求厚度不超过1cm,李华敏表示,国内化工企业在这方面还比较薄弱。

  除了非生物3D打印,中国在生物3D打印方面也有所突破。

  去年10月,四川蓝光英诺生物科技股份有限公司(下称“蓝光英诺”)研发的全球首创3D生物血管打印机面世。

  “构建任何器官,必不可少的元素便是给器官输送养分的血管,配合蓝光英诺的‘生物砖’技术,依靠云平台的数据模型支撑,我们借助3D生物血管打印机成功地实现了血管再生。”中国3D打印技术产业联盟生物医学3D打印理事会执行主席、蓝光英诺首席科学家康裕建对《第一财经日报》记者表示。

  3D生物打印的核心技术是生物砖,即一种新型的、精准的、具有仿生功能的干细胞培养体系。它以含种子细胞(干细胞、已分化细胞等)、生长因子和营养成分等组成的“生物墨汁”,结合其他材料层层打印出产品,经打印后培育处理,形成有生理功能的组织结构。

  近日,蓝光英诺与贵州省贵安新区签订协议,将建立由医学3D打印工程中心和大健康数据中心组成的大健康3D打印产业园。蓝光英诺母公司蓝光发展(600466.SH)表示,将围绕以3D生物打印为核心,重点并购有可持续利润增长或处于技术前沿的项目。

  年报显示,蓝光发展2015年实现营收176亿元,同比增产14.9%;净利9.54亿元,同比增长7%。在中国房地产市场调整的当下,主业从事房地产开发的蓝光发展选择以生物3D打印为突破口进行多元化转型或许是个不错的选择。

  对于3D打印的行业发展,李华敏表示,不同领域对设备有不同的要求,应该是“医疗+3D打印”,而不是“3D打印+医疗”,3D打印跟互联网类似,只是一个工具。

  中国的医疗3D打印还有许多领域需要突破。

  3D打印应用于医疗领域的可行性是基于CT(电子计算机断层扫描)、MRI(磁共振成像)对人体进行扫描得到二维数据,经过专业的筛选、剔除后,再对其进行三维重构处理,最后形成3D打印模型数据。从二维数据到三维数据的转换与重构是能否实现3D打印的关键。

  当前较为成熟的3D重构处理系统有比利时Materialise公司的Mimics、美国AbleSoftware公司的3D.Doctor和VGstudioMAX。目前中国在医疗3D重构处理系统方面做得还很弱,多数医疗3D企业都是购买国外的软件进行数据建模。这些国外优秀软件的价格非常昂贵,且其技术严格保密,国内的产品大多没有自主知识产权和成熟的商业应用模式。

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