De totale hoogte van een drainagenagel die wordt gebruikt bij DrDeramus-chirurgie is slechts 2,5 mm en de diameter van de veer is slechts 20 μm (micrometer). Wat is het concept van deze precisie?
Om een eenvoudige omrekening te maken: de diameter van een volwassen haar ligt tussen 50-60 μm, terwijl de veer die wordt gebruikt in de "oogdoorn" slechts gelijk is aan 1/3 van de dikte van een haar. Wanneer medische apparaten zo klein zijn dat ze alleen onder een microscoop te zien zijn, komt ultraprecies 3D-printen om de hoek kijken.
Wanneer 3D-printtechnologie vanuit het laboratorium de industrie binnenkomt en schittert op het gebied van tandheelkundige toepassingen, celkweek, medicijnafgifte, ruimtevaart en andere gebieden, zijn de hogere eisen aan precisie een van de ontwikkelingsrichtingen van deze technologie geworden. Neem ook de drainagenagel als voorbeeld: bij gebruik van 50μm, 30μm en 10μm 3D-printers om deze "doorn in het oog" te vervaardigen, hoe hoger de nauwkeurigheid, hoe beter de kwaliteit en gladheid van de drainagenagel.
Welke verrassingen zal 3D-printtechnologie ons op medisch gebied brengen nadat de nauwkeurigheid blijft verbeteren?
uit niemandsland
In de afgelopen 40 jaar is 3D-printtechnologie op veel medische gebieden gebruikt.
In 2015 keurde de FDA de lijst goed van het eerste 3D-geprinte anti-epilepticum "Levetiracetam Instant Tablets". In 2016 gebruikte Harvard University 3D-printtechnologie om de proximale tubuli van de menselijke nier te vervaardigen. In 2019 gebruikten Israëlische wetenschappers 3D-technologie om 's werelds eerste "kunstmatige hart" te vervaardigen.
afbeelding
Niet alleen beperkt tot het laboratorium, ook 3D-printen en de industrie zijn de laatste jaren meer geïntegreerd.
Op het recente BMF · 2023 Innovation Power Forum, mede georganiseerd door BMF, Lianjie Innovation en Lianjie Qichen Capital, introduceerde Lu Junhui, directeur van de terminal business afdeling van BMF, dat de 3D-printmarkt de afgelopen tijd een transformatie heeft ondergaan ten opzichte van wetenschappelijk onderzoek. jaren. De markt evolueert geleidelijk naar een iteratief proces van industriële R&D. De volgende stap zou moeten zijn om technische beperkingen te doorbreken en massaproductie van eindproducten te realiseren. Afgaande op de toepassing van MMF's eigen producten, zijn de twee gebieden met de snelste vooruitgang in binnenlandse toepassing tandfineer en bioreactoren.
Tandheelkundig fineer is een technologie voor het bleken en herstellen van tanden, wat overeenkomt met het plakken van een laag materiaal dat lijkt op de normale tandkleur op het oppervlak van verkleurde of defecte tanden om het effect van bleken of repareren te bereiken. Xing Yuxiang, marketingdirecteur van Mofang Precision, vertelde de verslaggever van de "China Times" dat de dikte van het tandfineermateriaal dat met traditionele technieken wordt geproduceerd, minstens 400 μm is en dat het niet goed is voor gebruikers om het rechtstreeks op de tanden te gebruiken. Daarom is het noodzakelijk om eerst de tanden van de gebruiker te slijpen. Deze procedure kan de tandzenuw aantasten. Het gebruik van uiterst nauwkeurige 3D-printtechnologie kan de dikte van tandfineer regelen tot ongeveer 60 μm, wat vergelijkbaar is met de dikte van een haarlok, om tandenknarsen te realiseren en de pijn van patiënten en de moeilijkheidsgraad van de bediening te verminderen voor dokters.
Vergeleken met de afstand tussen de tandheelkunde en het grote publiek, zijn bioreactoren niet gebruikelijk in het dagelijks leven en worden ze voornamelijk gebruikt in de in vitro kweek van menselijke weefsels, de organoïde cultuur die vaak wordt genoemd door professionals. Lu Junhui zei dat de opkomst van ultraprecieze 3D-printtechnologie de industrie ertoe aanzet om het oorspronkelijke productontwerp en productiedenken te doorbreken.
Een gerichte medicijngieterij in Japan heeft bijvoorbeeld het 3D-printsysteem van Mofang Precision geïntroduceerd voor de productie van celkweeksteigers en micronaalden voor de toediening van tumorgeneesmiddelen. 3D-printen heeft voordelen waar traditionele processen niet goed in zijn bij het vervaardigen van interne structuren, zeer kleine stroomkanalen of dichte gatenreeksen en extreem dunne wanden.
Wanneer medische hulpmiddelen worden verkend in de richting van hogere precisie, zijn er meer opties op het gebied van materialen en prestaties. De integratie van geavanceerde technologie en industrie zorgt ook voor een nieuwe voetnoot bij het woord innovatie.
De doornen en bloemen van de gewortelde industrie
Op weg naar de verdere ontwikkeling van 3D-technologie, wat zijn de interne en externe factoren die het verhinderen om wortel te schieten in de industrie?
Volgens verschillende materialen kan 3D-technologie eenvoudig worden onderverdeeld in twee scholen: de route voor het printen van metaal en de route voor niet-metalen printen. Op dit moment volgen de binnenlandse beursgenoteerde 3D-technologiebedrijven BLT en Farsoon Hi-Tech allemaal de 3D-printroute voor metaal. Fang Precision is het eerste niet-metaalprintende 3D-technologiebedrijf dat zich voorbereidt op de beursgang. Lu Junhui zei dat vanuit technisch oogpunt, nadat de apparatuur, systemen en diensten van een bedrijf volwassen zijn, het interne beperkingsniveau uiteindelijk een kwestie van materialen is. Op dit moment heeft MPF grote inspanningen geleverd om over te stappen van hars naar keramiek, omdat keramiek veelbelovend is. eind markt.
Toen we het hadden over het beperken van de toepassing van 3D-printtechnologie in de industrie, zeiden zowel praktijkmensen als investeerders uit de industrie dat het begrip en de acceptatie van deze technologie door de industrie de belangrijkste beïnvloedende factor is.
"Als we de klanten van ons bedrijf als voorbeeld nemen, zijn de meeste binnenlandse kopers van MMF-precisie-3D-printapparatuur universitaire onderzoekslaboratoria voor geavanceerd onderzoek, terwijl buitenlandse bedrijven zowel grote als kleine bedrijven hebben, en zelfs een groot aantal kleine en middelgrote bedrijven. grote bedrijven", zei Xing Yu Xiang. Volgens haar hangt dit verschil in gebruik niet alleen af van de prijs, maar is het langetermijnvertrouwen van de markt in 3D-printtechnologie nog niet ontwikkeld.
Wanneer de toepassing in de industrie het vaardigheidsniveau nog niet heeft bereikt, wat zijn dan de marktkansen voor 3D-printen?
Tegenwoordig worden veel apparaatonderdelen steeds meer geminiaturiseerd en is het moeilijk om met traditionele technieken matrijzen te openen en te spuitgieten. Dit is precies de kans die overblijft voor 3D-printtechnologie.
Bovendien, met de opkomst van binnenlandse merken op de markt voor medische hulpmiddelen, neemt de mate van binnenlandse substitutie toe en komt de herschikkingsperiode eraan, en 3D-printen kan daarin een belangrijke rol spelen.
