智能醫(yī)療新視角：基于3D打印結構優(yōu)化器械效能

來源：摩方PuSL高精密

在當今的醫(yī)療保健和生命科學領域，3D打印技術正成為推動創(chuàng)新的關鍵力量。摩方精密的超高精度微納3D打印技術，在制造眾多醫(yī)療設備所需的精密零部件方面，展現(xiàn)出了其優(yōu)異的適用性。在生物醫(yī)療領域，3D打印的革新力量不僅限于醫(yī)療設備的創(chuàng)新，更擴展到了大型醫(yī)療保健和制藥企業(yè)的研究視野。他們正積極探索如何將3D打印技術與新一代藥物研發(fā)相結合，特別是在生物藥物和個性化外科手術，如骨骼移植等領域的應用潛力。此外，許多項目正在探索如何利用結構使醫(yī)療設備提能增效。

去年，英國諾丁漢大學的增材制造中心選擇了摩方精密作為EPSRC資助的3D打印“Dial Up”項目的顧問，這一項目旨在提升按需制造的性能。該項目中，一個來自多個學科的研究團隊著手編寫一份關于 3D 打印在醫(yī)療技術和生命科學應用中的標準化手冊。與此同時，該項目還和由 MRC 資助的后續(xù)項目“Acellular / Smart Materials – 3D Architecture: UKRMP2 hub.”并行推進。

最近，摩方精密歐美區(qū)總裁John Kawola被邀請加入另一個基于英國諾丁漢大學生物發(fā)現(xiàn)研究所的項目咨詢委員會，該研究所是新材料和醫(yī)療器械的研究與開發(fā)領域中的領軍者，他們獲得了一項 EPSRC的資助，可用于開展一個專注于設計生物指導性材料以備醫(yī)療設備翻譯用途的項目。這個項目的名稱是“可翻譯醫(yī)療設備的生物指導材料設計”，它的核心目標是解決植入式醫(yī)療設備在兼容性方面所面臨的重大挑戰(zhàn)。

Ricky Wildman教授、Felicity Rose教授與摩方精密歐美區(qū)總裁John Kawola

用3D打印解決問題
盡管這些項目的目標各有不同，但它們在實施上卻采用了相似的方法。在Dial Up項目中，研究人員采取了一種精細的篩選策略，以探究如何自動化地識別醫(yī)療產品的材料和制造工藝，從而迅速將概念轉化為實際的臨床應用。這一策略的核心在于加速采納過程，并簡化生產流程，以助力長期慢性病患者者受益于創(chuàng)新產品（例如腸道疾病患）。本項目的主要目標是開發(fā)一種腸補片，這種補片能夠在腸道發(fā)炎的組織原位促進再生。為實現(xiàn)這一目標，研究人員采用摩方精密的微納3D打印技術，制造了具有與細胞相關的特征且尺寸精準的結構。

與此同時，研究人員正在探索如何使用摩方精密的微納3D打印技術設計出能夠精確控制和引導細胞行為的精密結構。他們的目標是拓展能力，制造出能夠有效地引導干細胞發(fā)展成為骨骼或其他特定表型的微顆粒。在這一領域，研究人員正努力尋找一個平衡點，即在保持細胞能夠積極響應的特征尺寸的同時，又能保障這些細胞顆粒在大規(guī)模化生產中保持商業(yè)上的可行性和生產效率。

設備排斥是醫(yī)療保健領域的一個重大問題，但研究人員發(fā)現(xiàn)，物理表面形態(tài)（或結構）以及材料是植入式醫(yī)療設備免疫接受的重要因素。在關注對抗異物反應的設備項目中，研究團隊正在利用摩方精密的微納3D打印技術來優(yōu)化研究結果，并生產出制造合適的設備，其中材料和結構是通過半自動化的體外測量進行測試的。

在這些項目中，研究人員的目標都是收集大量相關數據，這些數據可以被人工智能（特別是機器學習）利用，以構建有效的性能模型并提供機制性洞察。利用摩方精密的超高精度打印的技術能力，再加上其高吞吐量的特點，使得微納3D打印技術完美地適應了這個應用場景。研究人員的最終目的是開發(fā)出全新的設備，或者找出制造現(xiàn)有設備的新方法，從而優(yōu)化和改善患者護理和恢復過程。

英國諾丁漢大學的Biodiscovery Institute

摩方精密的PμSL技術因其非凡的精確度和在制造過程中對生物材料的完整性維護而受到高度評價。這一突破性技術，將依托摩方精密與英國諾丁漢大學已有合作基礎，進一步深化雙方伙伴關系，共同致力于推進醫(yī)療技術和醫(yī)療保健領域的革新。

此次合作項目，不僅是雙方合作伙伴關系的一個里程碑，更是對醫(yī)療技術和設備性能優(yōu)化的一次重要探索。通過這種技術的應用，有望在多個行業(yè)領域中，實現(xiàn)設備效果的最大化，從而為全球生物醫(yī)療領域做出積極的貢獻。