醫(yī)療領(lǐng)域三大預(yù)測(cè)：未來(lái)高精度3D打印技術(shù)的創(chuàng)新趨勢(shì)

南極熊導(dǎo)讀：在過(guò)去的30多年里，3D打印正在積極推動(dòng)各行各業(yè)創(chuàng)新,，特別是在醫(yī)療技術(shù)和生命科學(xué)領(lǐng)域,。增材制造技術(shù)為行業(yè)創(chuàng)新提供了前所未有的機(jī)會(huì)，解決了那些直接影響患者和生命科學(xué)研究的痛點(diǎn),。

△以硬幣為參照物體的青光眼3D打印支架

隨著醫(yī)療保健和生物制藥領(lǐng)域的創(chuàng)新步伐不斷加快,，研究人員正在尋找新的方法來(lái)適應(yīng)和推進(jìn)這些發(fā)現(xiàn)。3D打印技術(shù)提供了一系列獨(dú)特的解決方案,。無(wú)論是在開發(fā)針對(duì)癌癥,、阿爾茨海默病等難治性疾病的新療法，還是在構(gòu)建智能可穿戴醫(yī)療設(shè)備方面,，亦或是在提供個(gè)性化治療方案,，如用于治療青光眼的微型支架，3D打印技術(shù)都在幫助這些應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更高的精度和更短的開發(fā)周期,。

近年來(lái),，各行各業(yè)都出現(xiàn)了微型化趨勢(shì)，這使得3D打印技術(shù)更具吸引力,。在某些情況下,，它甚至是制造超高精度微型部件的唯一選擇。預(yù)計(jì),，到2025年,，隨著微型3D打印和新型增材制造材料（包括具有更高生物相容性和耐高溫性的材料）的引入，醫(yī)療創(chuàng)新將加速,，從而重新定義患者護(hù)理,。

△針對(duì)特定應(yīng)用而開發(fā)的3D打印材料將帶來(lái)新的創(chuàng)新

1.材料和生產(chǎn)運(yùn)行支持專業(yè)化應(yīng)用

為了支持疾病建模、精準(zhǔn)醫(yī)療以及其它專業(yè)應(yīng)用,，對(duì)于溫度敏感且具備生物相容性的先進(jìn)材料的需求正在不斷增長(zhǎng),。醫(yī)療技術(shù)的開發(fā)必須采用無(wú)菌和生物相容性材料，以確�,；颊甙踩�，這也是3D打印技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和工程師具有吸引力的一個(gè)原因,。這項(xiàng)技術(shù)允許他們?cè)趶脑�型設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的各個(gè)階段使用各種材料,，并能夠生產(chǎn)少量或一次性材料用于產(chǎn)品測(cè)試。

在醫(yī)療保健領(lǐng)域,，定制和一次性技術(shù)的使用同樣普遍,。與傳統(tǒng)制造相比，3D打印提供了更高的靈活性,，并且在小批量生產(chǎn)中更具成本效益,，因?yàn)檫@些樣品使用量較少。展望未來(lái),，我們預(yù)計(jì)會(huì)看到3D打印公司與材料科學(xué)家以及特定應(yīng)用領(lǐng)域的研究人員緊密合作,，共同開發(fā)滿足特定性能需求的新型材料,。

△波士頓微制造公司3D打印的生物芯片

2.3D打印引領(lǐng)細(xì)分醫(yī)療領(lǐng)域創(chuàng)新

在2024年，醫(yī)療器械市場(chǎng)迎來(lái)了幾家新進(jìn)入者,，它們專注于解決醫(yī)療技術(shù)行業(yè)特定子領(lǐng)域中的細(xì)分問(wèn)題,。例如，Pristine Surgical利用3D打印技術(shù)對(duì)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)工具進(jìn)行了改進(jìn),，這樣的創(chuàng)新有助于通過(guò)高分辨率4K成像技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化內(nèi)窺鏡手術(shù)的操作流程,。

高精度的微型3D打印解決方案也在推動(dòng)治療醫(yī)學(xué)的發(fā)展，通過(guò)提供改進(jìn)的工具來(lái)促進(jìn)藥物研發(fā)（R&D）,。微流體設(shè)備,，通常被稱為芯片實(shí)驗(yàn)室或芯片器官平臺(tái)，被用于藥物研究中以模擬人體生物學(xué),，為科學(xué)家提供更精確的模擬,，以了解身體對(duì)處于測(cè)試階段的新藥和新療法的反應(yīng)。這些設(shè)備在從藥物開發(fā)到疾病治療等廣泛的醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用,。

波士頓微制造公司全球運(yùn)營(yíng)首席執(zhí)行官John Kawola預(yù)計(jì),，未來(lái)各公司將會(huì)專注于如何通過(guò)3D打印解決醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療保健領(lǐng)域的設(shè)計(jì)或生產(chǎn)難題。它們還可能會(huì)專注于利用3D打印技術(shù)加速生命科學(xué)研究,，繞過(guò)昂貴且耗時(shí)的體內(nèi)研究,，同時(shí)提供可靠的替代方案。

△以為鉛筆橡皮擦為參照物體的3D打印微針

3.醫(yī)療技術(shù)小型化將繼續(xù)引領(lǐng)創(chuàng)新

隨著治療輸送方法和手術(shù)內(nèi)組件的微型化趨勢(shì)日益興起,，微型3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)微米級(jí)精度的創(chuàng)新解決方案而變得更具吸引力,。在某些情況下，增材制造可能是唯一能夠反復(fù)實(shí)現(xiàn)許多部件所需嚴(yán)格公差的解決方案,。

研究人員最近利用微型3D打印技術(shù)制造了一種仿生腫瘤內(nèi)導(dǎo)管,。該導(dǎo)管旨在改善對(duì)肝腫瘤的藥物輸送效果，設(shè)計(jì)包括0.4毫米的側(cè)孔和精細(xì)的倒鉤,，這些是傳統(tǒng)制造技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的,。通過(guò)使用3D打印制造這種裝置，研究人員發(fā)現(xiàn)這種微型導(dǎo)管可以將藥物濃度提高183倍,，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)超靶向癌癥治療具有重大意義,。

雖然超高分辨率部件通常必不可少，但隨著部件尺寸的減小,，制造難度也相應(yīng)增加,。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，整個(gè)行業(yè)越來(lái)越多地采用微型3D打印技術(shù),，以推動(dòng)從藥物開發(fā)到手術(shù)工具的醫(yī)療保健和生命科學(xué)研究,。

Kawola表示：“隨著我們進(jìn)入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新和進(jìn)步的新一年，這些成就在很大程度上歸功于3D打印等獨(dú)特技術(shù),。我對(duì)于這一領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展感到興奮,，并期待在自己的工作領(lǐng)域中,，擴(kuò)展到牙科和醫(yī)療環(huán)境中的最終用途應(yīng)用，并繼續(xù)支持客戶推動(dòng)各自行業(yè)的創(chuàng)新,�,！�