2023/08/30 15:34
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产品配置单:
RegenHU 3D生物打印机
型号: R-GEN100
产地: 瑞士
品牌: 德国苏斯
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一、发展背景
自3D打印技术问世以来,关于器官打印的研究不断升温,是3D打印领域的一个热门方向。目前,国内外药物开发现状是高投入、低产出、高风险、低效率,缺乏精准的筛选模型是困扰药物开发的瓶颈。个性化植、介入器械的生物3D打印技术重大专项是“国家重点研发计划”资助项目。瑞士regenHU是一家生物3D打印技术公司,自08年来,一直致力于为再生医学、生物材料、3D打印、组织构建以及新医疗难题提供解决方案。
3D生物打印是一个非常交叉和融合的学科,它集合了机械、材料、细胞等多种相关领域的技术,是一种利用3D增材制造原理,利用生物材料、生长因子、细胞等活性材料,以重建人体组织和器官为目标的跨学科、跨领域的新型再生医学工程技术。开始于20世纪80年代,至今已发展得较为成熟,有很大的市场前景,生物3D打印的发展空间巨大,源于三方面的原因:1)全球医疗领域的开支巨大,为生物打印技术提供了潜在的发展空间;2)生物打印技术以其快捷、准确性见长,以其个性化制造能力与病体需求的差异性充分结合,配合传统的CT、ECT技术在人工假体、人工组织器官的制造方面产生巨大的推动效应;3)生物3D打印相对其他领域的3D打印更具有经济性。
二、应用场景
浙江大学医学院附属第一医院临床药学研究中心教授申屠建中说,3D打印器官芯片对药物不同开发阶段都具有很大的价值,包括早期药物筛选、临床Ⅰ期药物试验和精准用药。
器官芯片和类人芯片从根本上改变药物检测的手段,并为新药研发带来颠覆性的变革,成为癌症、肿瘤等疾病研究新的手段和治疗方法。例如,新加坡国立大学HanryYu教授课题组建立了多通道的三维微流体系统应用于人体药物测试。该系统同时在一个芯片内模拟肝、肺、肾和脂肪4种组织,研究发现该系统呈现出与单独培养这些组织时不同的的特征,并贴近于体内真实情况。可见,体外微生理系统可更真实地模拟体内环境,在不远的将来成为动物实验的有效替代手段。
其首席科学家、杭州电子科技大学教授徐铭恩说,OrganTrial器官芯片的关键技术为MCT(离散制造微层析成像技术)、 Tissue Nest(组织巢)等,均为原创性技术。“生物3D打印技术出现后,能帮助科学家批量化地构建高仿生组织器官。3D打印器官芯片产品的出现,更能帮助科学家构建微型化、多器官的仿生病理生理模型,加快研究节奏、推进技术在医药领域的应用。”徐铭恩表示。
据介绍,OrganTrial器官芯片包含两个既独立又可组合的模块:Doloers模块在一个微流控体系中集成了小肠/皮肤、肝和肿瘤等组织,可仿真药物在人体的吸收、代谢及对靶标组织的作用;Hive模块则具有更高灵活度,用户可基于蜂巢型器官芯片单元,像玩“乐高”一样搭建更复杂的组织器官芯片系统。
三、生物3D打印发展趋势
随着生物3D打印的发展和学科的进一步交叉融合,有可能在体外生命系统工程领域(即生物制造的第5层次)产生颠覆性的突破。从技术发展趋势来看,生物3D打印技术奠定了制造学从使用单一结构材料,到使用功能材料,生物材料和生命材料学科拓展延伸的科学基础;干细胞技术和生物/生命材料的发展提供了必要的基础材料。此前,由于不同的人体器官各有复杂之处,制造一种可以打印不同器官的材料极具挑战性。
RegenHU,一直致力于3D生物打印机的研发与生产,经过多年的经验积累以及用户需求的不断升级,3D生物打印机经过多次的改进,目前设备主机具有5个带完整功能的独立机械臂的打印头安装位,并可在任意位置安装不同技术的打印头,每个打印头可配置独立的温控系统,提供直压、喷墨、高温、体积控制、光固化、静电纺丝等至少6种不同技术的打印头套组,以满足不同客户不同打印材料以及不同模型设计的需求。
目前RegenHU,运用了微流体技术DFM(Design for Manufacturability),其主要考虑到打印头的运动方式、惯性、加速度等因素,以最大程度地减少打印头的移动时间,从而缩短打印时间。
那么它具体的技术优势如下:
1、提高打印速度:通过优化打印头的结构和动作机制,可以减少打印过程中的空闲时间,提高打印速度。
2、提高打印精度:DFM考虑到打印头的结构稳定性、刚度和振动等因素,以减少振动和变形对打印精度的影响。通过优化打印头的设计,可以减小误差,提高打印精度。
3、降低材料浪费:DFM可以优化打印头的喷嘴结构和材料供给机制,以减少材料的浪费。通过控制材料的流量和喷射方式,可以确保材料的准确使用,并避免过度喷射和溢出。
4、提高可靠性和稳定性:DFM考虑到打印头的耐久性和稳定性,以提高设备的可靠性和稳定性。通过选用高质量的材料、增强打印头的结构强度和稳定性,可以减少打印过程中的故障和维修需求。
5、降低成本:通过优化打印头的设计,可以减少材料和能源的消耗,降低生产成本。DFM还可以减少废品产生和后续处理的成本,提高生产效率。
综上所述,DFM的作用是优化打印头的设计,以提高制造效率、质量和可靠性,并降低成本和材料浪费。它是3D打印过程中非常重要的一环,能够对整个打印过程产生积极的影响。
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