3D生物打印技术.ppt

西北师范大学 我们毕业啦其实是答辩的标题地方 3D在生物打印方面的应用 汇报人 组员 李艳宁 仇素龙李艳宁张宗平 队名 队歌 口号 青春如火超越自我 Action A C CONTENT 一 概念 3D生物打印主要是ComputeraidedAdditiveManufacturing 电脑辅助累积制造 技术 准确控制生物材料 生物细胞 生长因子 在整体3D结构中的位置 组合 互相作用 使之具有生物活性 并能实现与目标组织或生物器官接近相同 甚至更优越的功能 二 项目背景和意义 美国科学院院士安东尼 阿塔拉团队打印的 人造肾脏 形状 1 背景 生物3D打印技术的内涵是利用3D增材制造原理 以加工包括生物材料 生长因子甚至细胞等活性物质为内容 以重建人体组织和器官为目标的新型再生医学工程技术 组织器官短缺是一个世界性的难题 根据美国器官资源共享网络 UNOS 公布 目前 全世界大约每1 5小时就有一位需要进行器官移植的病人因等待而死亡 生物3D打印技术以其特有的高精度 对复杂结构的强大成型能力 快速节能等优势成为解决组织及器官移植短缺的最有效的方式 当然 这一生物3D打印技术最重要目标的实现可能还需比较长的时间 但目前以生物材料打印为代表的生物3D打印技术已在生物医学领域广泛应用 显示出强大的生命力和广阔的产业前景 3D生物打印技术发展的四个层次 3D生物打印技术应用领域分布 2 意义 我国正处于改善人民生活质量和健康状况的关键时期 作为人口大国 加上人口老龄化等因素 民众在疾病诊断和治疗方面存在着巨大的需求 生物打印技术能够在个性化治疗器械 再生医学治疗 病理与药理研究 药物开发和生物制药技术及医学成像等应用领域发挥十分重要的作用 生物打印技术的研发和应用不仅可使国产医疗器械达到国际水平 提高国民健康水平和生活质量 还是提升我国工业领域产品开发水平 抢占国际产业竞争制高点 增强国家核心竞争力的重要机遇和战略选择 三 技术路线 3D生物打印就是借助影像技术 CT MRI 资料的辅助 应用CAD技术虚拟出组织或器官的三维结构 然后将这些三维实体模型数据分为片层模型数据 快速成型 根据这些数据 利用相应的材料 逐层创建出实体 每一个薄层都贴敷到前一个 直到完成整个实体的构建 例 打印氧化锆陶瓷义齿 氧化锆陶瓷义齿 陶瓷3D打印机采用激光扫描固化高陶瓷含量浆料 打印过程中 激光功率 激光光斑大小和扫描速度可变 3D打印氧化锆陶瓷义齿的材料利用率达90 以上 义齿无内裂纹 成本较低 四 商业模式 实验室成功不等于产业化成功 对医疗产品来说 因为是要应用于人体的 所以必需符合国家法规 且在安全性 有效性方面符合临床要求 实现 只有获得上市注册证才能进入医疗市场 实现 在牙科领域 3D打印牙齿企业与医疗服务机构和医疗器械公司为客户 研发生产用于科研项目的3D打印牙齿产品 五 总结 1 前景 近年来 我国开始启动制定3D生物打印技术及产业的发展规划和相关政策 1 中国工程院的 新材料产业体系建设国家重大专项 科学院和工程院联合研究的 国家战略性新兴产业重大专项 都将 生物打印技术作为颠覆性技术列入规划中 2 国家技术研究发展计划 计划 首次将 生物打印技术列入重点支持方向 对于牙齿的发展相当乐观 牙齿不仅仅具有美观的功能 更重要的是具有咀嚼食物 辅助发音和维持面容形态的功能 牙齿缺失之后 容易发生咀嚼困难 食物嵌塞 缺失牙齿邻近的牙齿会倾斜 缺失牙齿对颌牙会逐渐伸长 特别当前牙缺失会导致发音不准 面部形态发生变化 中外机构分布 2 特点 源头技术创新与应用领域拓展处于落后地位 3D技术优点精度高 构建速度快 可按需制作 以满足个体化医学治疗的需求 排异反应低等优势 3D技术缺点 包括生物力学方面 支架材料的选择 无菌环境的保证 打印构建物的成型 打印构建物的血供 打印构建物的长期存活等 3D打印牙齿目前应用还不是很广泛 3 发展重点 开发更多可打印的生物材料 生物墨水 中 打印生物材料的研究与开发打印材料与细胞 组织以及血液之间的相容性研究牙齿种植体的推广 应用 参考文献 徐弢生物 打印的产业化机遇 中国工业