南極熊導讀:生物3D打印作為3D打印技術(shù)的一個分支,,近年來也取得了不少突破性的進展,,雖然距離產(chǎn)業(yè)化規(guī)模應用還有一定的距離,,而且是一個非常燒錢的領(lǐng)域,但是有不少人對未來充滿了信心,。
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2020-5-21 15:43 上傳
本文南極熊就來盤點一下,,當前全球范圍內(nèi)生物3D打印市場競爭格局中的一些玩家,,不一定能列舉出所有的公司,未到之處歡迎補充,。目前,市場上常見的生物3D打印公司包括:Organovo Holdings Inc,、EnvisionTEC GmbH,、Nano3D Biosciences、Cyfuse Biomedical K.K.K,、Advanced Solutions.Inc,、Aspect Biosystems Ltd、Prellis Biologics,、3Dynamic Systems Lt,、regenHU、Cellink,、Poietis,、GeSiM、Exone,、Stratasys,、Advanced BioMatrix、Ricoh Company Ltd,、FELIXprinters,、NSCRYPT、杭州捷諾飛,、北京上普生物,、廣州邁普醫(yī)學、北京阿邁特,、西安點云生物,、蘇州諾普再生醫(yī)學等。
下面南極熊對這些公司進行詳細的盤點,,看看他們都在生物3D打印領(lǐng)域做出了哪些成績,。
清華大學教授、同時也是生物3D打印公司上普博源的孫偉,,曾在論文中將生物3D打印分為5個階段,,當前的生物3D打印公司基本上都是在這5個階段中開展研發(fā)。
一,、無生物相容性材料的打印
二,、打印具有生物相容性但不能降解的材料
三、打印具有生物相容性可降解的材料
四,、打印活性細胞
五,、打印類器官
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2020-5-20 09:45 上傳
美國Organovo
Organovo成立于2007年,,是生物3D打印領(lǐng)域中的老牌公司,取得過不少突破性的技術(shù)進展,,然而公司長期處于虧損狀態(tài),,目前公司市值為8300萬美元,距離市值最高的時候已經(jīng)跌去了96%,。2019年營收300萬美元,,虧損額遠超營收,一直在虧本運營的Organovo,,實在無計可施了,,開始尋找包括潛在收購、合并,、反向合并,、業(yè)務合并、資產(chǎn)出售等戰(zhàn)略重組方案,。
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2020-5-20 10:22 上傳
2015年,,Organovo推出了其首款生物3D打印產(chǎn)品 — ExVive人類肝臟,ExVive人類腎臟是一種近端小管模型,,能幫助科學家更有效地研究藥物和特定治療方法對人類腎臟的影響,,從而加速藥物開發(fā)進程。這種人工器官已經(jīng)通過了功能性驗證,,被證明極其適合用于臨床測試,,比如其近端管功能可以維持超過四個星期;其組織復雜有助于檢測損傷和恢復,;其轉(zhuǎn)化功能可幫助評估腎毒性和藥物相互作用,。
2017年,Organovo公司取得了新的突破 — 成功3D打印出了可用于制造人工腎臟的微靜脈結(jié)構(gòu),。
在3D打印腎臟的研究中,,Organovo目前已經(jīng)取得了如下幾項關(guān)鍵的進展:
①成功將腎臟細胞“綁定”到了能精確模擬天然腎小管的血管結(jié)構(gòu)上
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2020-5-20 10:28 上傳
②通過添加有毒物質(zhì)完成了“3D打印腎小管藥物測試”的概念驗證
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2020-5-20 10:28 上傳
③成功重建了病變的腎近端小管結(jié)構(gòu)
“這種研究帶來的主要好處就是結(jié)果更具價值,因為我們采用的是真正的人類細胞而非小鼠細胞,,”O(jiān)rganovo的首席科學官Sharon Presnell博士解釋說,,“傳統(tǒng)的臨床前模型通常無法告訴我們準確的診斷結(jié)果,而這正是物種差異和體外模型在簡單功能方面的不足導致的,�,!�
Organovo認為,這種基于3D打印腎臟結(jié)構(gòu)的研究所取得的成果是可以用于治療腎病的,。另外,,他們還希望最終能制造出一種組織,幫助人體內(nèi)部的天然組織再生,。
德國EnvisionTEC
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2020-5-21 15:53 上傳
3D-Bioplotter系統(tǒng)使用最新的3DF技術(shù)(三維纖維沉積技術(shù)),,由快速成型和快速制造設備專業(yè)制造商——德國Envision公司研制開發(fā),。在組織工程(Tissue Engineering)領(lǐng)域,一個很重要的問題就是植入體,、支架的結(jié)構(gòu)和力學性能能夠與再生的人體器官想類似,,而傳統(tǒng)制造技術(shù)難以控制支架的力學結(jié)構(gòu)和性能。使用3DF技術(shù)(三維纖維沉積技術(shù))制造的新型生物支架在組織工程應用方面表現(xiàn)出來極大的潛力,,具體體現(xiàn)重復制作的精確性,、生物相容性,和不受形狀和尺寸大小影響的多孔結(jié)構(gòu),,而且所有內(nèi)部孔洞都是100%相同的。
3D-Bioplotter®生物打印系統(tǒng)適合在生物材料要求的無菌環(huán)境下進行生物組織制造,,例如,,使用海藻懸浮細胞打印生物支架。相較于其他快速成型技術(shù),,3D-Bioplotter®系統(tǒng)使用一種非常簡單和直接的三維打印技術(shù)--3DF技術(shù)(Three-dimensional fiber deposition,,三維纖維沉積技術(shù))。簡單來說,,3D Bioplotter系統(tǒng)通過控制打印材料筒在三維空間的移動,,將處于流體、熔融,、膠體或糊狀的材料通過氣壓擠出,,材料通過層層堆積后成型出不同形狀的模型,從而完成3D打印過程,。
瑞士RegenHU
RegenHU是一家總部位于瑞士的3D打印技術(shù)公司,,其3D生物打印機包括兩個系列:BioFactory 和 3DDiscovery。提供RegenHU專有的bioink,、osteoink和STARK打印材料,,以及BioCAD、BioCut,、BioCAM軟件,。RegenHU提供“尖端的技術(shù)解決方案,結(jié)合多種細胞外基質(zhì)材料,,水凝膠,,細胞和生物活性物質(zhì)”來模擬天然組織和器官創(chuàng)建三維蜂窩結(jié)構(gòu)復雜的生物功能。
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2020-5-20 10:40 上傳
BioFactory生物工廠是RegenHU的高端系列生物3D打印機,,使研究者模仿生物細胞結(jié)構(gòu),,通過一系列的軟、硬性材料來創(chuàng)造逼真的仿生組織,。而3DDiscovery發(fā)現(xiàn)系列是比較經(jīng)濟的系列,,可用于創(chuàng)建骨骼,,軟骨或結(jié)構(gòu)支架。
2017年RegenHU推出了專為3D細胞生物應用和組織工程應用開發(fā)的合成生物3D打印墨水 — ECM系列,。
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2020-5-20 10:41 上傳
ECM墨水是根據(jù)對多肽在水中的自組織行為研究開發(fā)的,,主要成分是水凝膠,能提供一種三維的肽納米纖維支架,,從而促進細胞的生長和移動,。
此外,這種墨水還可以很好地控制機械強度和細胞支架的交互,,從而幫助研究者們制造出在結(jié)構(gòu)復雜性和功能上都十分接近真正組織的人工組織,。因此,它在研究組織或疾病,、藥物開發(fā)等方面均可以有廣泛應用,。
瑞典Cellink
這家瑞典的生物3D打印公司CELLINK可以說以閃電般速度快速崛起,成為生物打印市場的全球領(lǐng)導者,。2015年,,CELLINK推出了他們的第一個桌面系統(tǒng),即INKREDIBLE,。之后沒用多久,,CELLINK成為一家上市公司(2020年5月21日市值58億瑞典克朗),2019年年收入超過1億瑞典克朗(約合7300萬人民幣),,實現(xiàn)真正的全球業(yè)務,,總部在馬薩諸塞州波士頓和瑞典哥德堡。
△CELLINK公司的生物3D打印技術(shù)
2018年,, CELLINK宣布以500萬歐元收購德國生物分配技術(shù)公司Dispendix GmbH,使CELLINK收購Dispendix的所有股票,,并將公司的技術(shù)添加到其自己的生物打印解決方案中。
2019年,,CELLINK宣布推出BIO X6,,這是一款新型的六打印頭生物3D打印系統(tǒng)。CELLINK首席科學官Itedale Namro Redwan說:“BIO X6能夠在六個不同的位置同時使用不同的壓力,,溫度和打印方法,,這種技術(shù)是革命性的�,!�
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2020-5-20 10:49 上傳
2019年,,CELLINK宣布與微重力制造專家Made In Space進行戰(zhàn)略合作,標志著CELLINK對在微重力條件下進行3D生物打印的全面承諾,,為國際空間站上知識儲備的增長做出了貢獻,。
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2020-5-20 10:59 上傳
Made In Space 增材制造設備(AMF)現(xiàn)在已登上國際空間站
荷蘭FELIXprinters
2020年,南極熊3D打印網(wǎng)獲悉,,荷蘭3D打印機制造商FELIXprinters發(fā)布了一種新型的生物3D打印機,,被命名為FELIX BIOprinter,。FELIXprinters與TRAINING4CRM以及丹麥技術(shù)大學(DTU)合作設計了這臺生物打印機,適用于所有類型的生物打印研究,,配備了可以擠出多種材料和粘度的強勁電機,。BIOprinter可以分配粘度高達64,000厘泊(動力粘度單位)的各種粘性材料,并具有從液體到糊劑材料和生物油墨的擠出能力,。
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2020-5-20 11:21 上傳
從上面的產(chǎn)品圖可以看出,,BIOprinter是在FELIXprinters現(xiàn)有的FDM 3D打印機基礎(chǔ)上開發(fā)的。據(jù)稱,,這種新型的生物3D打印機是專門為醫(yī)學,,科研應用而設計的,包括注射器冷卻,,打印床冷卻和加熱,,雙頭系統(tǒng),易于注射器定位和自動調(diào)平平臺等,。
FELIXprinters聯(lián)合創(chuàng)始人Wilgo Feliksdal表示:“ BIOprinter結(jié)合了兩個可消毒的打印頭,,這些打印頭采用模塊化設計,,易于更換,,并且可以使用單獨的打印頭同時打印不同的生物墨水。它可以將不同的材料特性整合到一個支架結(jié)構(gòu)中,�,!�
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2020-5-20 11:33 上傳
nScrypt
2020年,微型3D打印設備制造商nScrypt的研究部門Sciperio發(fā)布了一個新的合作項目,,將使用nScrypt的SmartPump技術(shù)生產(chǎn)按需的人體血液,。項目的參與者包括衛(wèi)生科學統(tǒng)一服務大學(USU),日內(nèi)瓦基金會,,Safi Biosolutions,,Advanced Bioprocess Services和馬薩諸塞州總醫(yī)院,他們構(gòu)成了4D生物按需血液計劃的參與者,。
nScrypt的SmartPump微型點膠工具頭具有皮升的體積控制功能,,具有世界上最小的商用噴嘴頭-直徑僅為10微米。 SmartPump的用戶可以選擇從水到環(huán)氧樹脂,,花生醬和各種糊狀物等10,000多種現(xiàn)成的材料中進行選擇,。以Sciperio的項目為例,將使用多個SmartPump工具頭將生長促進劑分配到生物反應器中,,隨著時間的推移,,干細胞將膨脹并分化為血細胞(這是4D的來源)。
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2020-5-20 11:38 上傳
2020年5月,,nScrypt和航天公司TechShot已經(jīng)成功地完成了太空中的功能性3D生物打印實驗,。他們利用國際空間站上的生物3D打印機(BioFabrication Facility,,BFF),在非營利性的日內(nèi)瓦基金會和美國衛(wèi)生科學統(tǒng)一服務大學(USU)的幫助下,,對人類膝關(guān)節(jié)半月板進行了3D生物打印,,作為4D Bio3計劃的一部分。這項突破性的實驗是長期計劃的一部分,,希望有朝一日在微重力的太空中制造出先進的軟組織和整個器官,。
△Techshot與nScrypt合作的太空生物3D打印
據(jù)記載,BFF是世界上第一臺能夠在太空中制造人體組織的3D打印機,。它使用多能干細胞,,通過精確地組織幾微米寬的生物墨水的細小層,以特定的模式生成有生命力的組織,。這些干細胞經(jīng)過一段時間的培養(yǎng),,分化成所需的人體細胞,最終形成組織培養(yǎng)物,。由于地球上的引力相對較強,,這在地球上是極難實現(xiàn)的(到目前為止是不可能的)。在地球上,,軟組織在自身重量的作用下會坍塌,,給研究人員留下的是一團亂七八糟的細胞連接的液體。在國際空間站上,,地球的引力要弱得多,,3D打印的軟組織能夠保持其形狀。
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2020-5-20 11:40 上傳
△Techshot與nScrypt合作的生物3D打印設備
捷諾飛
位于浙江杭州的捷諾飛是國內(nèi)一家知名的生物3D打印公司,,由杭州電子科技大學徐銘恩教授創(chuàng)辦,。2017年,捷諾飛推出了國內(nèi)第一代高通量集成化生物3D打印機“Bio-architect X”,�,!癇io-architect X”集納了50余項技術(shù)創(chuàng)新和突破,其打印噴頭可兼容多種打印原理并多通道協(xié)同,,集成微層析成像系統(tǒng)可在線檢測打印質(zhì)量并反饋控制打印,,從而實現(xiàn)對醫(yī)療制品的大批量穩(wěn)定制備。
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2020-5-20 11:54 上傳
2018 年,,杭州捷諾飛生物科技股份有限公司聯(lián)合清華大學,、杭州電子科技大學等高校,發(fā)布了由“國家重點研發(fā)計劃”資助研發(fā)的第一代3D打印器官芯片產(chǎn)品OrganTrial,。
該產(chǎn)品的成功研制,,為藥物篩選和體外一致性評價、食品和化妝品的安全性和功效檢測等領(lǐng)域,提供了新的精準研發(fā)平臺,,推動了生物3D打印在醫(yī)療和制藥領(lǐng)域的應用,。
目前,國內(nèi)外藥物開發(fā)現(xiàn)狀是高投入,、低產(chǎn)出,、高風險、低效率,,缺乏精準的篩選模型是困擾藥物開發(fā)的瓶頸,。“個性化植,、介入器械的生物3D打印技術(shù)重大專項”是“國家重點研發(fā)計劃”資助項目,。
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2020-5-20 11:56 上傳
△3D打印器官芯片產(chǎn)品OrganTrial
2019年,捷諾飛發(fā)布兩款新的小型生物3D打印機:“Bio-architect Sparrow”和“Bio-architect Hummingbird”,。這兩款生物3D打印機,,體積小巧卻功能豐富,就如為其命名的兩種小鳥的名字,,“麻雀雖小,、五臟俱全”。
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2020-5-20 12:00 上傳
“Sparrow”生物打印機
“Sparrow麻雀”生物打印機功能豐富,,能通過切換不同的噴頭,,提供多種不同的生物3D打印方式;同時,,“Sparrow”具有靈活的可擴展性,,可基于其開發(fā)面向特定研究和應用的系統(tǒng),。會上發(fā)布了基于該系統(tǒng)開發(fā)的“多通道藥片3D打印機”和“消化道支架3D打印機”,。
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2020-5-20 12:00 上傳
“Hummingbird”生物打印機
“Hummingbird蜂鳥”生物打印機則聚焦于細胞/水凝膠材料打印,功能完整,�,;赥issue Nest技術(shù),可以自動,、批量化完成細胞/水凝膠支架的打印,、交聯(lián)、監(jiān)測和轉(zhuǎn)運等復雜繁瑣的制備過程,。該系統(tǒng)的學習和操作簡單,,可批量制備組織工程制品、人為誤差小,,適合生物和醫(yī)學領(lǐng)域的研究和應用轉(zhuǎn)化使用,,可以讓科學家將精力聚焦到的研究和應用上。“Hummingbird”系統(tǒng)可以廣泛應用于腫瘤藥物有效性,、毒理和化妝品功效,、毒性等的評價。
上普生物
SunP Biotech 成立于2014年,,是一家世界領(lǐng)先的高科技公司專門從事3D生物打印和制造先進生物打印產(chǎn)品,。 基于20多年的研發(fā)經(jīng)驗及公司專利技術(shù),SunP 致力于研發(fā)創(chuàng)新的3D生物打印系統(tǒng),,新型生物墨水和先進的3D細胞模型并應用于個性化組織工程和癌癥治療,,醫(yī)療器械 ,藥物測試和新藥研發(fā),。
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2020-5-21 09:36 上傳
SUNP BIOMAKER 專業(yè)級桌面細胞3D打印機
SunP BioMaker是上普生物最新—代桌面級生物3D打印機,,設備小巧輕便,用戶可以選配上普最先進的模塊化電動噴頭系統(tǒng)和設備配件,,按需進行配置,,輔以上普的專業(yè)生物打印軟件,BioMaker可以實現(xiàn)更加靈活的多材料打印,,以及滿足客戶不同場景的打印需求,。該設備可以廣泛用千組織工程、再生醫(yī)學,、精準醫(yī)療等領(lǐng)域,。
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2020-5-21 09:36 上傳
SUNP ALPHA-BP11 低溫沉積組織工程支架3D打印機
ALPHA-BP11是上普公司研發(fā)的多噴頭組織工程支架3D打印機。獨特的低溫沉積打印技術(shù)集成了生物3D打印與冷凍干燥微觀制孔技術(shù)的優(yōu)勢,,可實現(xiàn)同時具有宏觀可控空隙(百微米級)與微觀微絲空隙(十微米級)的組織工程支架的3D打印,,提高了支架內(nèi)的細胞種植率,更利于細胞在支架內(nèi)部的生長和組織功能的實現(xiàn),。
邁普醫(yī)學
邁普醫(yī)學于2008年由留美博士團隊回國創(chuàng)辦,,是中國首家運用生物3D打印技術(shù)開發(fā)植入醫(yī)療器械的高新技術(shù)企業(yè),目前已經(jīng)在廣東,、美國和德國擁有子公司,。邁普公司在3年不到的時間內(nèi)就研發(fā)出首個生物3D打印產(chǎn)品--硬腦(脊)膜-睿膜,它被譽為"世界上最接近自體,、修復效果最理想的硬腦(脊)膜,。"
利用以生物3D打印技術(shù)為基礎(chǔ)的再生醫(yī)學技術(shù)平臺,制造能夠組織修復人體的新型植入式醫(yī)療器械,,從而對患者因疾病和創(chuàng)傷而受損部位進行修復,、替代及再生。目前臨床中的應用主要包括:體外模型的打印,、植入物和組織工程支架的打印,、細胞及器官打印,。
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2020-5-21 09:18 上傳
邁普醫(yī)學已成功實現(xiàn)人工硬腦(脊)膜、顱頜面修補系統(tǒng)等多個Ⅲ類植入醫(yī)療器械產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化,,并獲8個歐盟CE注冊證,、3個中國CFDA注冊證,1個美國FDA證書正在申請中,,生物3D打印的硬腦(脊)膜補片已經(jīng)植入了超過10000名患者的腦中,。未來生物3D打印技術(shù)將向器官再生方向發(fā)展,包括腎衰,、肝衰等疾病的空間更為廣闊,。
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2020-5-21 09:25 上傳
阿邁特
劉青博士于2011年回國創(chuàng)辦了北京阿邁特公司,專門從事3D打印血管支架的研發(fā),,包括全降解冠脈與外周血管支架,。隨后陸續(xù)加入阿邁特的有國際血管支架領(lǐng)域的知名專家趙慶洪博士與Alex Nikanorov醫(yī)學博士。
阿邁特全降解冠脈藥物洗脫支架系統(tǒng)AMSorb™目前也正在開展臨床試驗,。該支架由北京大學第一醫(yī)院霍勇教授擔任主要研究者,,北京安貞醫(yī)院周玉杰副院長擔任聯(lián)合主要研究者。
AMSorb™支架臨床試驗于2019年4月1日獲國家藥品監(jiān)督管理局批準,,且在7月3日獲得北京大學第一醫(yī)院倫理委員會批準,。7月23日,北京大學第一醫(yī)院陳明教授順利完成首例AMSorb™支架植入手術(shù),。阿邁特的另一款產(chǎn)品全降解外周血管支架PeriSorb,,正在申請進入臨床試驗。
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2020-5-21 14:17 上傳
AMSorb™支架是由3D多軸曲面支架打印技術(shù)制造,,具有一種全新的全降解支架結(jié)構(gòu),。與激光切割的可降解支架相比,AMSorb™支架具有阿邁特獨創(chuàng)的螺旋排列的閉環(huán)單元結(jié)構(gòu),,支架桿表面光滑,,支架桿截面呈圓形。
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2020-5-21 14:20 上傳
目前,,阿邁特已具備年產(chǎn)3萬條支架的生產(chǎn)線,。其全降解冠脈支架項目已被列入北京市2019年重點工程項目,。除了冠脈支架與外周支架,,阿邁特目前在研的支架還包括非血管支架。
在融資方面,,阿邁特曾獲北京大清生物,、北京天峰、凱風創(chuàng)投,、國中創(chuàng)投,、中海綠色等機構(gòu)投資,,累計獲得投資額達一億元。
西安點云生物
西安點云生物是一家國際領(lǐng)先的為生物工程,、醫(yī)療健康和先進制造等領(lǐng)域提供先進材料,、創(chuàng)新產(chǎn)品和智能裝備的高新技術(shù)企業(yè)。
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2020-5-21 16:57 上傳
點云生物提供全方位的生物材料研發(fā),、生產(chǎn)和技術(shù)服務,,在可降解生物陶瓷、生物高分子及其復合材料方面積累了豐富的應用經(jīng)驗,,擅長生物材料的3D打印技術(shù),。可定制生物墨水及3D打印工藝,,從四個方面(材料,、軟件、裝備,、應用)全面自主研發(fā),,為用戶提供從打印耗材、打印設備到實際應用的全套解決方案,。公司采用無絲打印技術(shù)(Filament-free Printing, FFP)不需要預制打印絲線,,能夠直接將陶瓷材料在常溫下逐點逐線逐層打印成型,這不但能顯著降低現(xiàn)有的打印耗材成本,,而且能夠自由搭配材料組合,,實現(xiàn)多種材料復合打印,極大地拓展現(xiàn)有打印材料的選擇范圍,。公司主要客戶涵蓋醫(yī)院,、高校、科研院所和企業(yè)研發(fā)部門等,,分布在生物醫(yī)療,、教育、新材料,、新能源,,智能制造等領(lǐng)域。
以上就是南極熊此次盤點的全球部分生物3D打印公司,,未完待續(xù),!
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