國產(chǎn)3D打印破局“卡脖子”困境：普利生微納技術(shù)的自主化崛起

“ 在當(dāng)今科技競爭日益激烈的國際舞臺(tái)上,，高端科學(xué)儀器的自主研發(fā)與制造能力,，已成為衡量一個(gè)國家科技實(shí)力的重要標(biāo)志。然而,，近年來,，關(guān)稅壁壘政策，使得我國在高端科學(xué)儀器領(lǐng)域面臨著嚴(yán)峻的“卡脖子”問題,，這一困境加速了國產(chǎn)替代的進(jìn)程,。上海普利生三維科技有限公司（以下簡稱“普利生”）微納3D打印技術(shù)作為國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃支持的成果，憑借完全國產(chǎn)化的技術(shù)路徑,，不僅打破了國外設(shè)備壟斷,，更在性能、成本,、產(chǎn)業(yè)鏈安全等方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,，成為中國高端制造自主化的典范�,！�

01
關(guān)稅壁壘下的科技之困：中國制造的隱痛

長期以來,，中國高端3D打印設(shè)備嚴(yán)重依賴進(jìn)口。以光固化3D打印等精密技術(shù)為例,，核心部件如德州儀器的DMD數(shù)字微鏡器件,、高精度激光器,、振鏡系統(tǒng)等幾乎被國外企業(yè)壟斷。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì),，高端設(shè)備（如航空航天,、醫(yī)療領(lǐng)域），國產(chǎn)化率可能不足30%,，這也導(dǎo)致中國3D打印行業(yè)呈現(xiàn)“低端主導(dǎo),、高端突破”的格局。

02
普利生微納3D打�,。簢�產(chǎn)化的“技術(shù)尖刀”

在高端設(shè)備國產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn)中,，普利生憑借自主研發(fā)的微納3D打印技術(shù)，成為國產(chǎn)替代的標(biāo)桿企業(yè),。其技術(shù)源自國家科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《微納結(jié)構(gòu)增材制造工藝與裝備》,，核心專利“亞像素微掃描（SMS）”技術(shù)實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先的2微米打印精度，且速度是傳統(tǒng)3D打印的百倍以上,，打破“精度與速度不可兼得”的行業(yè)魔咒,。

普利生牽頭完成國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃《微納結(jié)構(gòu)增材制造工藝與裝備》（科技部評分87.33 ，高分通過驗(yàn)收）

技術(shù)突破：從“跟跑”到“領(lǐng)跑”

亞像素微掃描技術(shù)：通過微透鏡陣列與壓電陶瓷振動(dòng)控制,，將光斑縮小至500納米,，無需拼接即可實(shí)現(xiàn)高精度批量生產(chǎn)，填補(bǔ)國內(nèi)空白,。

普利生陶瓷微納3D打印機(jī)

材料適配性：支持樹脂,、陶瓷（氧化鋁、氧化鋯,、碳化硅）,、金屬（TC4合金和銅）等多材料打印，滿足醫(yī)療,、半導(dǎo)體,、通信等領(lǐng)域的復(fù)雜需求。

工業(yè)4.0融合：建成首個(gè)24小時(shí)無人值守“黑燈工廠”,，年產(chǎn)能達(dá)3600萬套牙模,，生產(chǎn)效率提升5倍，成本降低60%,。

國產(chǎn)化優(yōu)勢：全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控

技術(shù)自主：擁有67項(xiàng)國內(nèi)外發(fā)明專利,，核心零部件國產(chǎn)化，規(guī)避供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn),。

場景適配：從齒科隱形正畸到腦機(jī)接口器件,，普利生為醫(yī)療器械、精密儀器提供全棧解決方案,。

成本優(yōu)勢：批量生產(chǎn)模式下,，復(fù)雜結(jié)構(gòu)器件成本僅為傳統(tǒng)工藝的20%,，例如青光眼引流釘可一次性精密制造數(shù)百個(gè)，精度達(dá)微米級,。

03
普利生微納3D打印技術(shù)如何賦能“卡脖子”領(lǐng)域？

普利生的技術(shù)突破,，不僅限于單一設(shè)備國產(chǎn)化,，更在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域形成替代能力，助力中國突破技術(shù)封鎖,。

這種全方位技術(shù)突圍的戰(zhàn)略價(jià)值,，在當(dāng)下全球科技博弈的背景下顯得尤為重要。尤其在創(chuàng)新藥研發(fā)領(lǐng)域,，隨著關(guān)稅壁壘的持續(xù)高企,，各國藥物研發(fā)成本正經(jīng)歷指數(shù)級攀升。盡管NIH(National Institutes of Health)主導(dǎo)的國際學(xué)術(shù)交流仍在繼續(xù),，科研論文也保持公開屬性,，但核心技術(shù)的獲取難度不斷升級，最終轉(zhuǎn)化為藥物創(chuàng)新鏈條中難以消化的附加成本,。

值得關(guān)注的是,，微納3D打印技術(shù)在創(chuàng)新藥研發(fā)中的應(yīng)用正逐漸成為破局的顛覆性工具，其高精度,、定制化和復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造能力為藥物研發(fā)的多個(gè)環(huán)節(jié)提供了全新解決方案,。以下是該技術(shù)在創(chuàng)新藥領(lǐng)域的核心應(yīng)用及前景分析：

醫(yī)療器械：精準(zhǔn)醫(yī)療的“微型工廠”

藥物遞送系統(tǒng)（DDS）的革新

微納級載藥結(jié)構(gòu)：通過3D打印制備尺寸精確（微米至納米級）的載藥微粒（如微球、納米膠囊）,，實(shí)現(xiàn)控釋,、靶向遞送。例如：

時(shí)空控釋：多層微球結(jié)構(gòu)可編程釋放藥物（如脈沖式或pH響應(yīng)釋放）,。

生物膜仿生載體：模擬細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的納米載體提升腫瘤穿透性,。

普利生微納3D打印的陶瓷空心微針采用氧化鋁和氧化鋯等高強(qiáng)度陶瓷材料，陶瓷材料的高強(qiáng)度特性使其可反復(fù)穿刺100次以上,，無斷針,、彎針風(fēng)險(xiǎn)，確保使用穩(wěn)定可靠,。此外,，該產(chǎn)品顯著提高藥物利用率，部分藥物利用率從10%提升至90%,，為藥物注射提供了更高效的選擇,。

醫(yī)美、藥物遞送-陶瓷微針(空心微針)

特點(diǎn):針尖3um,，孔徑30-80um,，針長600um,，800um，1000um,，1200um,，高強(qiáng)度，良好的生物相容性

醫(yī)療器械 - 青光眼微創(chuàng)引流釘

特點(diǎn):  整體尺寸小于400um,，孔徑60-80um,高強(qiáng)度,，良好的生物相容性。尺寸精度:總體高度360um,，直徑360um,，內(nèi)徑60um

類器官芯片與體外模型

仿生微血管網(wǎng)絡(luò)：打印復(fù)雜血管化結(jié)構(gòu)（如腫瘤微環(huán)境模型），用于藥效和毒性測試,。

多器官集成芯片：構(gòu)建肝-心-腎等多器官聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),，預(yù)測藥物代謝和毒性，減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn),。

高通量藥物篩選

微流控芯片集成：在芯片中打印微納級反應(yīng)腔室,，實(shí)現(xiàn)單細(xì)胞水平的藥物篩選（如抗體庫篩選效率提升百倍）。

定制化微孔陣列：批量打印細(xì)胞培養(yǎng)微孔,，結(jié)合AI快速分析藥物-細(xì)胞相互作用,。

精準(zhǔn)醫(yī)療、藥物研發(fā) - 類器官芯片

特點(diǎn): 表面光滑無拼接,，最小溝槽寬度0.02mm,，最小臺(tái)階高度0.01mm，精細(xì)表面結(jié)構(gòu),，局部特征尺寸5μm,，快速生產(chǎn)(1片/小時(shí)，是傳統(tǒng)工藝的5倍以上效率)

精密器件：內(nèi)窺鏡端頭,、陶瓷槳葉等產(chǎn)品,，解決傳統(tǒng)工藝無法加工的微型復(fù)雜結(jié)構(gòu)問題。

醫(yī)療器械 - 內(nèi)窺鏡絕緣端頭

特點(diǎn):  異型結(jié)構(gòu),，多孔結(jié)構(gòu),，最小壁厚30 微米，多材料,，低成本,，交付周期快，1個(gè)也可定制

醫(yī)療器械 - 人工心臟陶瓷槳葉

特點(diǎn): 超高的全表面光滑度,，公差小于 5微米,，高耐磨性，良好的生物相容性

生態(tài)重構(gòu)：聯(lián)合高校與產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，推動(dòng)技術(shù)向腦機(jī)接口,、手術(shù)機(jī)器人等前沿領(lǐng)域延伸,。

普利生利用微納3D打印技術(shù)，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成高精度的微孔陣列陶瓷基板的制造,�,？梢栽�1平方厘米的陶瓷片上打印出數(shù)萬個(gè)孔徑為40微米、間距100微米的微孔,，陶瓷擁有比玻璃更好的導(dǎo)熱性和強(qiáng)度,，因此未來可能在替代玻璃微孔板的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)有所突破，例如發(fā)光背板和芯片封裝等,。

微孔陣列陶瓷基板

04
普利生微納3D打印技術(shù)國產(chǎn)化的未來

隨著我國對高端科學(xué)儀器國產(chǎn)化需求的不斷增長，以及微納3D打印技術(shù)在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,，普利生作為該領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)之一,，其市場前景十分廣闊。目前,，普利生24小時(shí)無人值守的3D打印黑燈工廠,，已成為工業(yè)4.0和3D打印完美結(jié)合的典范。

未來,，普利生將繼續(xù)加大研發(fā)投入,，不斷提升微納3D打印技術(shù)的性能與應(yīng)用范圍，為我國高端科學(xué)儀器國產(chǎn)化貢獻(xiàn)更多力量,。同時(shí),，其在國際市場上的競爭力也將不斷增強(qiáng)，有望在全球范圍內(nèi)樹立中國高端制造的品牌形象,。


來源：普利生3D打印