3D打印一周趣闻

3D打印基因传感器

3D打印对于定制传感器件的分散式按需生产非常有用。与3D打印机相比，3D打印笔（3D-PP）成本更低，并且易于使用。由捷克布拉格化学与技术大学高级功能纳米机器人中心无机化学系、中国医科大学附属医院研究部、布尔诺理工大学未来能源与创新实验室的研究人员组成的科研团队，开发了一款由3D打印笔制造的针状SARS-CoV-2基因传感器。将该SARS-CoV-2基因传感器与SARS-CoV-2靶向RNA一起孵育，与单链DNA探针杂交，使其从3D打印笔电极表面加合而解吸。解吸之后，通过微分脉冲伏安法（DPV）对单链DNA探针中的腺嘌呤进行电化学氧化。该三电极系统完全由3D打印而成。这种微流控基因传感器能够在“On/Off”模式下，7分钟内检测出SARS-CoV-2靶向RNA。该研究是微流控和3D打印技术（尤其是3D打印笔）的结合，就如何提供易于使用、一次性和低成本的即时检测的传感装置给出的一个具有前景的示例，具有普遍适用性。

3D打印骨骼

你是否想过，有一天我们身体里的骨骼可以被3D打印出来再植入体内？这看似不可思议的事，现在已经成为了现实。“无论结构多复杂、奇特，人体的206块骨头，都可以设计‘打印’出来。”某公司整套研发平台——从算法设计到最后的产品加工生产，目前已具备成熟的定制化生产能力，在获得患者影像学数据后，结合高效的打印能力，最快可以在48小时左右完成从设计到打印的整个定制生产流程。人类的骨骼是活的孔隙结构，具有包括支撑等多种复杂的功能，而企业依托自主开发的数字材料核心算法平台，可以精准设计出植入体的微孔结构。人类的骨骼是活的孔隙结构，具有包括支撑等多种复杂的功能，而企业依托自主开发的数字材料核心算法平台，可以精准设计出植入体的微孔结构。

3D打印关节植入导板

广西龙胜县的粟某因车祸受伤，，经诊断左内踝骨折，合并左足踝软组织挫伤。患者入院后，龙胜各族自治县人民医院外一科医疗团队即刻给予消肿镇痛及对症处理，深圳市前海蛇口自贸区医院派驻龙胜县人民医院对口帮扶的骨科李健伟副主任医师与外一科医疗团队进行充分的术前讨论，认为在无需切开伤口的前提下可以通过3D打印技术实现精准手术。在模拟、测试、确认个性化导板十分匹配和服帖后，医护人员直接放置导板，于术前模拟定位处打入导针。通过术中透视技术，证明骨折精准解剖复位，手术微创、精准，手术时间短，出血少，术后患者踝关节功能恢复良好。

3D生物打印血管

REVOVAS®是一种使用3D打印技术制造的干细胞血管，主要面向外周动脉疾病（PADs）患者。某公司自主研发了全球首创、具有独立自主知识产权的干细胞生物砖砖®（Biosynsphere®）技术平台，并基于该技术平台开发了干细胞3D生物打印血管（REVOVAS®）。REVOVAS®是利用自体脂肪间充质干细胞作为生物墨汁原料，通过自主研发的3D生物血管打印机打印出具有生物活性的血管，植入受体替代病变血管。干细胞3D生物打印血管在远期通畅率和“自主”血管形成上的性能优越，一旦应用到临床，将解决困扰人类半个世纪的人工血管内皮化问题。近年来，心血管疾病成为主要的健康杀手，随着我国人口逐渐老龄化，心血管相关的治疗需求将不断扩大。REVOVAS®血管技术这样的创新治疗理念，无疑给广大心血管疾病患者群体带来了新的希望。REVOVAS®血管技术也将为同类慢性病的早期治疗提供新的解决思路，应用到更多的领域。谁能说这不是一次医学里程碑呢。

3D打印催化剂

来自新西兰克赖斯特彻奇的坎特伯雷大学的工程学博士西蒙·里德目前正在研究一种3D打印的陶瓷基催化剂装置，可以将浓缩的过氧化氢（一种漂白剂）高效转换为无毒的火箭燃料，并有望用于低到中等推力的运载火箭。3D打印陶瓷基催化剂床能够将过氧化氢转化为可用作火箭推进剂的气体。某专家表示，将这种家用漂白剂应用到推进剂中需要一种催化剂，这类催化剂通常由贵金属制成，可以将其分解为气体。在后续的研究中，他通过3D打印出一个涂有催化剂的陶瓷装置，当过氧化氢通过它时能够有效地引发化学变化。他正在寻求完善他的3D打印漂白剂转化催化剂床的设计。具体来说，这位工程师的目标是最大限度地提高过氧化氢产生的推力，同时限制催化剂从床中的损失，并使他的设备的所有部件尽可能地轻巧和具有商业竞争性。

3D打印石窟佛首

山西太原天龙山石窟博物馆2月22日至28日线上展出海外回归佛首，该博物馆利用3D打印技术，将佛首所在的原始石窟按1:1的比例进行还原，力图使观众感受到洞窟的历史风姿。太原天龙山石窟开凿于北朝晚期至隋唐时期，是中原地区代表性佛教石窟。20世纪20年代，在日本古董商“山中商会”驱动下，天龙山石窟遭到大规模盗凿，几乎所有精品文物都流失于海外。2021年2月11日晚，流失海外近一个世纪的天龙山石窟第8窟北壁主尊佛首亮相央视春晚。此后不久，佛首回归天龙山。天龙山石窟博物馆馆长于灏介绍，佛首回归后，馆方采用最新的3D打印技术，把佛首所在的原始石窟按1:1的比例进行还原。观众在欣赏佛首的同时，也能感受到它在石窟中的原始风貌。

3D打印混凝土建筑

受到COVID-19 疫情的影响，由于劳动力短缺和供应链中断，房屋建造商面临着无法按时完成建造的问题。如今，随着住房库存的急剧下降，建造行业比以往任何时候都更需要新的创新来降低成本并弥补损失的时间，这就不得不提到3D混凝土打印。与使用机器人技术提高施工效率、安全性和质量不同，3D 打印不遵循传统的建造流程。“分层施工”已成为建筑行业一种全新的替代技术。此外，建筑工地正在发生变化。各个建造结构模块不是完全在现场进行，而是在工业和自动化条件下预制并在现场组装，从而节省时间和成本以提高质量。如今，3D 混凝土打印技术已用于住宅、特色建筑等项目。支持者表示，如果它能够克服一些挑战，它就有可能对整个建筑行业产生深远影响。3D 混凝土打印使用超大型 3D 打印机，利用可在数米范围内（高度、宽度）移动的喷嘴挤出混凝土。这些机器通常以龙门或机械臂系统的形式出现。

3D打印公告牌

为引起人们对微观世界里那些平时容易被忽视的细菌的重视，花王与摩方精密（BMF）携手制作了这款小到必须使用显微镜才能看清的公告牌。公告牌（面板展示区域,nanoArch S130，摩方精密）长度仅为1.44毫米，需要通过高倍显微镜才能看清上面的文字。显微镜视野下的公告牌（右,整体尺寸特征：长2.13mm宽1.35mm高1.80mm,其中字内最小缝隙尺寸为17μm，笔画宽度为29μm）*试验菌种为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，按规定实验条件进行微生物杀菌试验，检验报告显示，『花王厨房重油去污清洁泡沫』产品作用5分钟杀菌率＞99.9%。『花王厨房重油去污清洁泡沫』的公告牌虽然微小，却引发了不小的关注度，获得了吉尼斯世界纪录的官方认证，创下“世界上最小的3D打印公告牌”纪录称号。

3D打印辅助切瘤

2022年2月24日/，近日在二一五医院神经外科肖三潮主任医师指导下，神经重症监护室谢国强主任及肖学谦副主任医师成功应用3D打印导板技术，为一例患有颅内肿瘤伴出血患者规划了个体化手术方案，精确定位肿瘤部位，在显微镜下全切肿瘤。在肖三潮主任医师指导下，神经重症监护室团队全方位分析患者病情，利用在医学影像数据化处理方面的技术优势，为患者制定了个体化手术方案。使用3D slicer软件重建肿瘤并在体表投影，进而使用3D打印导板技术设计并制作3D打印模型，做到肿瘤的精准定位，在显微镜下全切肿瘤，最大限度减少手术创伤。术后，在神经重症监护室护理团队的精心护理下，患者神志清楚，语言及四肢活动正常，无任何神经功能障碍。陕西省核工业二一五医院神经重症监护室作为“数字神经外科与人工智能创新研究团队”，建有咸阳市“脑神经功能研究重点实验室”，着眼神经外科临床疑难问题，不断深入研究探索，已相继开展虚拟现实技术、低成本增强现实技术、3D打印技术及医学影像数字化处理技术，为临床医疗提供多模态评估、颅内病变定位、手术过程模拟等重要辅助。

3D生物打印组织

近10年来，3D生物打印技术在开发可行的病人特定组织方面取得了重大进展。虽然距离完全打印的器官仍有一定的距离，但一些生物打印公司和研究团队已经在正确的方向上取得了显著的成绩。例如，3D打印机制造商3D Systems公司在收购了生物打印技术开发商Volumetric biotechnologies公司后，正在扩大其生物打印项目，而生物打印初创公司Brinter正在寻求通过其新的入门级3D打印机Brinter Core来打开生物打印的可及性。在其他地方，再生医学公司CTIBIOTECH已经发布了一个新的3D生物打印平台，为结肠癌患者提供个性化的药物。生物打印领域在专利技术方面的也不断有着新的突破，BICO最近获得了两项新的3D打印热敏生物技术的专利，再生医学公司Matricelf获得了特拉维夫大学正在申请专利的3D生物打印技术，用于器官和组织植入。最近，生物工程初创公司TrestleBiotherapeutics获得了一项新的3D生物打印技术的许可，该技术可以制造出功能性的人类肾脏组织。

3D打印增强战斗机

美国和俄罗斯此前都曾使用 3D 打印来提高他们在军事领域的战备状态，但后者凭借增材制造升级的 MiG-31 在西方抢占了先机。使用3D打印技术延长米格31的使用寿命，同时美国国防部(DoD)为专注于新型高超音速飞行技术研发的项目投入了大量资金，其中许多项目已经被建议使用 3D 打印来实现这一目标。美国和俄罗斯此前都曾使用 3D 打印来提高军事性能，但似乎是后者凭借增材制造升级的 MiG-31 喷气式飞机在西方抢占了先机。由UEC-Perm Motors和国有Rostec集团的附属公司 UEC-Star 实施的这项改进据说极大地提高了俄罗斯拦截高超音速飞机的能力。这些飞机还能够发射被称为“匕首”的 Kinzhal 高超音速导弹。俄罗斯军方设法实现这一目标的方法是利用 UEC-Perm Motors 和 UEC-Star 的 3D 打印功能。据说这些公司的工程师找到了米格 D-30F6 发动机的 3D 打印部件，通过3D打印技术使其涅槃重生，并且利用3D打印机的“定制化”，相信他们可以打印出性能更优异的发动机。