直接書寫 3D 打印機(jī)(Direct Ink Writing,簡稱 DIW)是一種基于擠出原理的 3D 打印技術(shù),它將含有聚合物、水以及生物活性成分(如生長因子或細(xì)胞)的墨水,通過具有特定直徑和幾何形狀的噴嘴擠出,在基底上按照預(yù)設(shè)的圖案和路徑逐層沉積,精確控制墨水的流動(dòng)和沉積位置,構(gòu)建出三維的生物結(jié)構(gòu)。它具備高精度、材料生物相容性好、材料多樣性、可按需定制、集成功能性強(qiáng)等技術(shù)特點(diǎn)。被的應(yīng)用在組織工程與再生醫(yī)學(xué)、藥物研發(fā)與輸送、個(gè)性化醫(yī)療、細(xì)胞工程與研究等科研領(lǐng)域。森工科技 研發(fā)生產(chǎn)的AutoBio2000 是一款國產(chǎn)多通道生物醫(yī)藥 3D 打印設(shè)備,采用了墨水直寫技術(shù)(DIW),可支持漿料、液體、懸浮液、熔融體等多種打印材料及多種打印噴嘴及功能模塊。通過不同材料和模塊之間的組合,可調(diào)制出數(shù)十種不同的打印工藝模式,涵蓋了藥物分劑量打印、藥物新劑型研發(fā)、仿生組織構(gòu)建、組織工程支架制造、細(xì)胞工程培植與研究等大多數(shù)生物、藥物 3D 打印應(yīng)用場景。纖維素3D打印機(jī)是一種以纖維素或纖維素基復(fù)合材料為主要打印材料的3D打印設(shè)備。河南3D打印機(jī)用途
骨科陶瓷3D打印機(jī)是一種專門用于制造骨科植入物和修復(fù)體的先進(jìn)設(shè)備,通過3D打印技術(shù)將生物陶瓷材料精確成型,應(yīng)用于骨科、牙科和組織工程等領(lǐng)域。它能夠根據(jù)患者的解剖結(jié)構(gòu)和需求,制造出高度個(gè)性化的植入物,提升效果。在應(yīng)用領(lǐng)域,骨科陶瓷3D打印機(jī)展現(xiàn)出巨大的潛力。在骨科植入物方面,3D打印技術(shù)可基于CT或MRI圖像數(shù)據(jù),制造與患者解剖結(jié)構(gòu)一致的個(gè)性化植入體,如脊柱植入物、關(guān)節(jié)置換部件等。通過設(shè)計(jì)梯度多孔結(jié)構(gòu),提升植入物的生物力學(xué)性能和骨整合能力。在牙科領(lǐng)域,陶瓷材料因其良好的生物相容性和美觀性,被用于制造牙冠、牙橋、種植體基座等。此外,在骨組織工程中,3D打印技術(shù)可用于制造生物陶瓷骨支架,精確控制孔隙大小和分布,促進(jìn)骨組織再生。例如,羥基磷灰石(HA)和磷酸三鈣(β-TCP)等材料可用于制造骨修復(fù)支架,為骨缺損修復(fù)提供新的解決方案。西藏多功能3D打印機(jī)森工科技生物醫(yī)療3D打印機(jī)具備非接觸式自動(dòng)校準(zhǔn)功能,可快速適配多種生物打印平臺(tái)。
食品3D打印機(jī)的個(gè)性化營養(yǎng)定制功能開啟膳食新時(shí)代。荷蘭Mosa Meat公司推出的定制化培養(yǎng)肉系統(tǒng),通過調(diào)整生物墨水中肌肉細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和結(jié)締組織的比例,可精確控制打印肉的蛋白質(zhì)(18-25%)、脂肪(5-20%)和纖維含量。針對糖尿病患者開發(fā)的低GI培養(yǎng)肉,通過添加抗性淀粉微球,使餐后血糖峰值降低37%;為運(yùn)動(dòng)員設(shè)計(jì)的高蛋白版本(蛋白質(zhì)28%),支鏈氨基酸含量達(dá)9.2g/100g,促進(jìn)肌肉合成效果優(yōu)于傳統(tǒng)牛肉。該系統(tǒng)已在荷蘭20家醫(yī)院投入使用,臨床數(shù)據(jù)顯示個(gè)性化培養(yǎng)肉可使患者營養(yǎng)達(dá)標(biāo)率提升58%。
生物3D打印機(jī)市場呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢,亞太地區(qū)成為創(chuàng)新引擎。根據(jù)Coherent Market Insights報(bào)告,2025年全球生物3D打印市場規(guī)模將達(dá)29.5億美元,2025-2032年復(fù)合年增長率16.4%。其中,中國市場增速,2025年規(guī)模預(yù)計(jì)突破8億美元,占全球27%份額。技術(shù)細(xì)分領(lǐng)域中,噴墨生物打印占比(43.4%),主要應(yīng)用于藥物篩選;而擠出式打印在組織工程領(lǐng)域增長快,年增速達(dá)18.7%。關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素包括:NIH再生醫(yī)學(xué)專項(xiàng)基金年投入超5億美元,中國“十四五”生物制造規(guī)劃將3D打印列為重點(diǎn)攻關(guān)方向,以及跨國藥企加速布局生物打印模型用于新藥研發(fā)。液態(tài)金屬3D打印機(jī)是一種利用液態(tài)金屬優(yōu)異的流動(dòng)性和可成形性等特點(diǎn)將液態(tài)金屬作為打印材料的 3D 打印設(shè)備。
藥物3D打印機(jī)的墨水噴射技術(shù)實(shí)現(xiàn)多組分藥物的配比。西班牙巴斯克大學(xué)開發(fā)的淀粉基打印墨水,通過調(diào)節(jié)玉米淀粉與馬鈴薯淀粉比例(3:1),實(shí)現(xiàn)藥物釋放曲線的雙相控制:普通玉米淀粉相10分鐘內(nèi)釋放50%劑量,達(dá)到快速起效;蠟質(zhì)玉米淀粉相則在6小時(shí)內(nèi)緩慢釋放剩余藥物,維持血藥濃度穩(wěn)定。該技術(shù)已用于兒童性疾病,打印的復(fù)合藥片使阿莫西林的生物利用度提升23%,且吞咽困難患兒的服藥依從性從58%提高至91%。相關(guān)研究發(fā)表于《International Journal of Pharmaceutics》2024年第668卷,為多組分個(gè)性化藥物制備提供了靈活解決方案。森工科技生物醫(yī)療3D打印機(jī)支持材料梯度打印,可模擬天然組織的力學(xué)與生物化學(xué)梯度。青海3D打印機(jī)方案
含能材料擠出式3D打印機(jī)是專門用于、推進(jìn)劑等含能材料精密成型的3D打印設(shè)備,它基于擠出成型原理。河南3D打印機(jī)用途
含能材料擠出式3D打印機(jī)是一種專門用于制造、推進(jìn)劑等含能材料精密成型的先進(jìn)設(shè)備。它基于擠出成型原理,通過將含能材料加熱至熔融或半熔融狀態(tài),然后通過噴頭擠出并逐層堆積,終形成具有特定形狀和結(jié)構(gòu)的含能器件。這種打印機(jī)的設(shè)計(jì)融合了多項(xiàng)安全與先進(jìn)技術(shù),以滿足含能材料精密成型的嚴(yán)苛要求。在安全性方面,設(shè)備采用防爆結(jié)構(gòu)及材料,達(dá)到EXIIBT4級標(biāo)準(zhǔn),有效避免火花或靜電引發(fā)意外。接地系統(tǒng)進(jìn)一步降低燃爆風(fēng)險(xiǎn)。此外,設(shè)備還配備了電器分離防爆箱,通過物理隔離潛在點(diǎn)火源與危險(xiǎn)環(huán)境,防止電火花、高溫或電弧引燃易燃易爆物質(zhì)。防爆伺服電機(jī)的定位精度高達(dá)1μm,額定轉(zhuǎn)速為300/600rpm,防爆等級為EXdIIBT4級。設(shè)備還具備斷電防撞擊功能,能夠在發(fā)生意外碰撞或沖擊時(shí)立即停止運(yùn)行,避免因機(jī)械損壞導(dǎo)致電氣短路、火花、設(shè)備故障,甚至火災(zāi)或。河南3D打印機(jī)用途