3D打印进展
肉制品3D打印技术及应用进展
肉制品3D打印技术及应用进展目录一、内容概要 (2)二、肉制品3D打印技术概述 (2)三、肉制品3D打印技术应用进展 (4)3.1 食品工业领域应用 (5)3.2 生物医学领域应用 (6)3.3 其他领域应用 (7)四、肉制品3D打印技术工艺流程 (8)4.1 原料准备与处理 (9)4.2 设计模型与软件操作 (10)4.3 3D打印设备与参数设置 (12)4.4 打印后处理与成品质量评估 (13)五、肉制品3D打印技术挑战与对策 (14)5.1 技术挑战 (16)5.2 原料挑战与解决方案 (17)5.3 设备与成本问题对策 (18)六、肉制品3D打印技术未来趋势与展望 (19)6.1 技术发展趋势分析 (21)6.2 应用领域拓展预测分析 (22)6.3 未来市场需求分析预测与展望 (23)七、结论与建议 (25)一、内容概要随着科技的不断发展，3D打印技术在各个领域得到了广泛应用，其中肉制品3D打印技术也成为了食品科学领域的研究热点。
本文将主要探讨肉制品3D打印技术及其在食品工业中的应用进展。
本文介绍了肉制品3D打印技术的基本原理和设备，包括粉末材料选择、打印机结构以及打印工艺等方面。
文章详细阐述了肉制品3D打印技术的优势，如定制化生产、减少浪费、提高生产效率等。
在应用方面，本文列举了肉制品3D打印技术在不同领域的应用案例，如巧克力、香肠、火腿等。
这些案例展示了肉制品3D打印技术如何满足消费者对口感、形状和营养价值的需求。
文章还探讨了肉制品3D打印技术在生产过程中可能遇到的挑战，如原料稳定性、打印精度以及食品安全等问题，并提出了相应的解决方案。
本文展望了肉制品3D打印技术的未来发展趋势，包括进一步提高打印精度、拓展应用领域以及优化成本等方面。
通过本文的阐述，读者可以全面了解肉制品3D打印技术及其在食品工业中的应用进展，为未来肉制品生产提供新的思路和方向。
二、肉制品3D打印技术概述随着科技的不断发展，3D打印技术已经逐渐渗透到各个领域，包括食品制造。
3D打印在牙体牙髓领域的研究进展与应用
3D打印在牙体牙髓领域的研究进展与应用随着数字化技术的发展，锥形束CT（CBCT）在口腔治疗中的普及，结合计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）的应用，3D打印技术作为增材制造的一种技术，因满足个性化设计，节约材料，批量制作等优势在口腔领域里得到越来越多的关注和研究。
本文回顾了3D打印在牙体牙髓领域的相关文献，主要应用于以下几个方面：根管通路的建立，显微根尖手术，自体牙移植以及教学模型、实验模型和诊断模型。
1.建立根管通路髓腔及根管因为牙本质增龄性变厚、龋坏、正畸牵引、外伤等原因可能变窄甚至钙化阻塞。
牙髓炎或者根尖周炎临床或影像学检查时，常可发现钙化根管。
钙化根管治疗不仅费时费力，也容易发生髓室底穿、根管侧穿或者偏移。
另外一些形态结构异常的牙体，如融合牙、结合牙、畸形中央尖、牙内陷等其髓腔及根管形态发生不规则改变，常规方法无法直接探查根管进行治疗。
通过CBCT构建三维结构，掌握根管形态、位置、走向，CAD软件设计开髓洞型及根管通路，3D打印技术制作个性化根管定位导板精准定位复杂的根管，建立根管治疗通路，提高工作效率，降低治疗风险。
Krug等报道了1例I型牙本质发育不良的青少年病例，该病例全口牙髓腔缩窄以及根管钙化阻塞，口内多颗牙出现伴根尖透明影像的慢性根尖周炎，采用传统方式探查根管出现根管侧穿，经修补后改用导板引导下建立根管通路完成根管治疗，经过1年随访影像显示根尖周透射区缩小、骨密度增加。
Zubizarreta等对1例II类牙内陷的上颌侧切牙进行导板辅助下根管治疗，经过6个月随访也获得了良好治疗效果。
为了尽可能保留牙体组织，增强牙体组织的抗折性能，近年来微创牙髓治疗的理念开始流行，强调从患牙的诊断到治疗全过程中保留更多的牙体组织，来提高患牙的长期存留率。
利用CBCT可获得根管口的准确位置以及根管形态，掌握根管口位置和根管形态。
然后通过CAD精确设计根管通路，最大程度地减少对颈部牙本质的切削，增强患牙抗折性。
人体器官3D打印技术的最新进展
人体器官3D打印技术的最新进展3D打印技术不仅在制造、建筑、汽车等领域有了广泛应用，也开始逐渐涉足医学领域。
在医学领域，3D打印技术的应用主要是在人体器官的打印方面。
人体器官3D打印技术可以复制人体组织的形态，制造出高精度、高复杂度的人体器官模型。
有了这些模型，医生们可以更好地理解器官的结构和功能，更好地规划手术方案。
3D打印技术的应用，将为医学领域带来新的变革。
人体器官3D打印技术的最新进展主要包括两个方面：器官打印和打印材料。
一、器官打印：肝脏、肾脏、心脏等器官的打印肝脏是一个非常重要的器官，它的损伤会引起各种疾病。
近年来，研究人员利用3D打印技术成功地打印出了人体肝脏的结构。
打印出来的肝脏不仅具有肝脏的外观，而且可以用来测试药物的毒性，用来研究肝脏疾病的治疗方法。
肾脏是另一个非常重要的器官，负责过滤血液和排泄废物。
由于人体只有两个肾脏，一旦发生问题就会对健康造成很大的影响。
为了解决这个问题，研究人员利用3D打印技术成功地打印出了人体肾脏的结构。
打印出来的肾脏不仅具有肾脏的外观，而且在实验中成功地完成了尿液的过滤和排泄。
心脏是人体最重要的器官之一，它的疾病可以威胁到生命。
近年来，研究人员利用3D打印技术成功地打印出了人体心脏的结构。
打印出来的心脏不仅具有心脏的外观，而且可以用来研究心脏疾病的治疗方法。
二、打印材料：生物材料和细胞打印技术生物材料是3D打印人体器官所必须的材料。
目前，研究人员已经成功地开发了可以用来3D打印人体器官的生物材料。
这些生物材料具有良好的生物相容性和机械性能，能够使得3D打印出来的人体器官更加真实和可靠。
除了生物材料外，细胞打印技术也是人体器官3D打印技术的重要组成部分。
利用这种技术，研究人员可以在3D打印器官时加入细胞，使得打印出来的器官更加真实。
目前，研究人员已经成功地利用3D打印技术打印出了包括心肌、软骨和骨骼等人体器官的模型。
总结人体器官3D打印技术是医学领域的一个重要的发展方向。
混凝土3D打印技术发展
混凝土3D打印技术发展--------3D打印混凝土材料及混凝土建筑技术进展3D打印是近年来发展起来的高新技术;已在机械制造等行业取得很大成功;在材料和建筑等领域也有所发展..本文在介绍通用3D打印技术进展的基础上;着重阐述了混凝土材料的传统施工工艺、国内外3D打印混凝土技术与其材料和施工工艺的发展现状;讨论了3D打印混凝土当前所面临的问题;并对3D打印混凝土提出了未来展望..1、引言当代建筑用量最大、范围最广、最经济的建筑材料-混凝土的发展虽然只有不到200年的历史;却已成为当代社会使用量巨大的建筑工程材料;为人类社会的发展与前进做出了不可取代的贡献..然而随着工程建设的不断加快;混凝土在生产应用方面的高能耗、高污染的弊端也逐渐显露出来;严重阻碍了其发展..为适应绿色制造发展需求;混凝土需要不断地注入新鲜的血液..3D打印作为第三次工业革命的重要标志;广泛应用于各个研究领域;对传统社会生产产生巨大冲击;成为改变未来的创造性技术..以3D打印为基础的3D打印混凝土技术作为一种新型技术;必将成为混凝土发展史上的重大转折点..本文以3D打印技术为出发点;介绍传统混凝土的施工工艺以及3D打印混凝土及砂浆的发展与技术进展;并在对3D打印混凝土技术的认识的基础上;进一步研究其存在的问题;并对其未来的发展趋势提出了观点..2、3D打印技术进展根据美国材料与试验协会ASTM3D打印技术委员会F42委员会公布的定义;3D打印是一种与减材制造和等材制造等传统的制造技术迥然不同的;以模型的三维数据为基础;通过打印机喷嘴挤出材料;逐层打印增加材料来生成3D实体的技术;因此又称为添加制造AM;AdditiveManufacturing..其包含诸多方面的前沿技术知识;具有很高的科技含量;例如:建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学等..目前;轮廓工艺、D-Shape、打印混凝土作为三大增材制造工艺在公共领域尤其在建筑领域具有很好的前景..3D打印技术主要包括3D建模、3D分割、打印喷涂和后期处理等四部分组成;如图1所示..3D建模是3D打印的基础;3D建模质量的好坏决定了3D打印的优劣;3D分割是将模型切成一层层的薄皮;此过程是由计算机的软件实现;打印喷涂是将成型材料逐层的喷涂或熔结到三维空间中;最近几年较普遍认同的是先喷一层胶水;然后再在上面撒一层材料;如此反复;后期处理是指在打印完成后一般都会有毛刺或者粗糙的表面;此时需要进行后期处理..由此可以看出与传统材料加工方法截然相反;3D打印是基于三维数据;然后通过3D打印机逐层打印;这样就不必事先制造模具;不必在制造过程中去处理大量的材料;也不必通过复杂的锻造工艺;最终在生产上实现结构优化、节约材料和节省能源..图1 3D打印流程3D打印技术起源于19世纪末的美国;于20世纪80年代得到实现与发展..起初由于其昂贵的价格;技术的不成熟等;并没有得到推广普及..但经过30多年的发展;3D打印技术也逐渐成熟;且价格也大幅下降..目前3D打印作为“第三次工业革命的重要生产工具”;正在成为一种迅猛发展的潮流;广泛应用到各个研究领域;如生物医疗领域已使用3D打印技术成功地研制出了人造骨骼等人体组织器官;对生物医学技术的发展具有重大的作用;航天航空领域利用3D打印技术制造现状复杂、尺寸微细、性能特殊的零部件、机构直接制造;实现精细制造;在个性化领域中;3D打印技术可应用于珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造等;除此之外;3D 打印技术还在模具制造、电子信息领域、汽车制造领域具有广泛应用..3、传统混凝土材料与施工技术混凝土是当代最大宗的、用量最大的土建材料;在当代城市化进程不断加快的中国扮演的角色也愈加重要..混凝土的强度性能和耐久性与施工技术有着密切的关系..根据ASTMC125混凝土和混凝土骨料有关术语的标准定义和ACI116委员会水泥和混凝土工艺学的术语规定;混凝土是主要由胶结介质和埋在其中的骨粒颗粒或碎片所组成的复合材料..与整个所期望的使用年限相比;混凝土的施工所耗时间是可以忽略的;但在这段时间内却要经过许多施工操作..这些操作工序不仅受到材料性能的影响;同时也对材料的使用性能产生作用..一般来说;混凝土材料施工主要包括混凝土的浇灌、捣实、抹面、养护和脱模等过程..混凝土是在水平方向上以一致的厚度分层铺筑的;所以在浇筑的过程中要保持足够快的浇注速度;以确保在铺筑新的一层时;紧靠下面的一层仍处于塑性形态;避免产生冷接头、流纹以及两层交界的薄弱面;捣实是使混凝土充填模板并围绕埋入的部件和钢筋模制成型;以除去其中的空隙和空气的过程..振动是最普通的用来捣实混凝土的方法..振动时必须迅速把振动器插入拌合物中;然后缓慢地上下移动;这样有助于空气的逸出;抹面是混凝土确保表面的平整和密实的有效方法之一;尤其在混凝土路面、地板等平板面工程;养护对混凝土的强度和耐久性有着重要的影响..养护目的有两个;一个是在到达要求强度水平的期间内;防止水分损失以及控制混凝土的温度;另一是基于密封表面防止混凝土水分损失..对于路面或者地面可用水淹没进行养护;其它结构可喷水或者喷雾;或者是用水将麻袋或棉布浸湿;然后覆盖混凝土保湿养护;对于快速凝结的建筑;可使用防水养护纸、聚乙烯薄膜或者成膜养护剂等;脱模一般是混凝土施工的最后一道工序..脱模时必须等到混凝土强度足以承担固定荷载和强制结构载荷所产生的应力;同时混凝土还应有一定的硬度;以便在拆模或者其它操作时;表面不致受到损害..很多时候在脱模之后还会养护一定时间..了解传统混凝土材料及其施工技术对于发展如3D打印混凝土的新技术是不可或缺的重要基础..4、3D打印混凝土材料与工艺4.1 3D打印混凝土材料3D打印混凝土技术是将3D打印技术与商品混凝土领域的技术相结合而产生的新型应用技术;其主要原理是将混凝土构件利用计算机进行3D建模和分割生产三维信息;然后将配制好的混凝土拌合物通过挤出装置;按照设定好的程序;通过机械控制;由喷嘴挤出进行打印;最后得到混凝土构件..3D打印混凝土技术在实际施工打印过程中;由于其具有较高的可塑性;在成型过程中的无需支撑;是一种新型的混凝土无模成型技术;具有以下两个优点:既有自密实混凝土的无需振捣的优点;也有喷射混凝土便于制造繁杂构件的优点..美国宇航局NASA与美国南加州大学合作研发出“轮廓工艺”3D打印技术;在24小时内打印出大约232m2的两层楼房如图2;大大节约建筑时间和建筑成本;为绿色制造打开了一扇大门..目前玻璃纤维增强石膏、玻璃纤维增强砂浆等均可用于3D打印建筑的无机胶凝基材..例如上海盈创装饰设计工程有限公司所生产GPR玻璃纤维增强石膏、FRP玻璃钢异性家具如图3所示等..图2 “轮廓工艺”图3 GPRa与FRPb3D打印混凝土建造完毕后建筑虽然不需要内置布置钢结构进行加固质;但其质地类似于大理石等物质;较传统混凝土具有更高的强度..由此不难看出;普通水泥混凝土已经很难满足其技术要求;因此对混凝土性能提出来更高的要求;以适应3D打印建筑技术的需要..为满足3D打印建筑的需求;混凝土拌合物必须达到特定的要求..以下从混凝土的组成进行分析..首先;普通硅酸盐水泥在强度;凝结时间等方面可能无法达到3D打印的要求;需在此基础上做进一步的研究..如改变水泥组成中的矿物组成、熟料的细度等..如采用硫铝酸盐水泥或者铝酸盐改性硅酸盐水泥等获得更快的凝结时间和更好的早期强度等..其次;3D打印是通过喷嘴来实现的..喷嘴的大小决定了混凝土拌合物配制中的颗粒大小;并且必须找到最合适的骨料粒径大小..骨料粒径过大;堵塞喷嘴;粒径过小;包裹骨料所需浆体的比表面积大;浆体多;水化速率快;单位时间水化热高;将会导致混凝土各项性能的恶化..再次;配制的混凝土拌合物要有合适的配合比;由于作为满足3D打印的原料新型混凝土已经不同于传统的混凝土;其各项性能发生了很大的变化;不能由传统的水胶比、砂率等所能决定;其基本性能发生巨大改变..目前与混凝土相关的理论;如强度、耐久性、水化作用等;均不能很好的满足3D打印混凝土的要求..为使打印混凝土获得理想的状态;如高强度;好耐久性;良好的拌合性能;合适的凝固时间;良好的工作性、可泵性和可建筑性;需要从新的角度去完善理论..最后;外加剂是现代混凝土必不可少的组分之一;是混凝土改性的一种重要方法和技术..3D打印混凝土必须具备更好的流变性以便于挤出且能在空气中迅速凝结防止由于自身重力破坏打印混凝土的结构;并且骨料的最大粒径会变得更小以及其形貌更接近圆形;从而导致级配也将变的更加复杂;最终还需要解决各层之间凝结问题;这就需要新型外加剂来解决..从材料流变学的角度考虑;3D打印混凝土应该具有较高的塑性粘度、较低的极限剪切应力;如此它不具有流淌性却具有好的可塑性;同时应有较快的凝结时间和较高的早期强度..除此之外;还应该考虑配合比对于打印混凝土的收缩率的影响以及孔隙结构对于打印混凝土的影响..例如;Le等研究表明:低的水胶比和粉煤灰比例有助于降低打印过程的收缩率;小的孔隙结构可以提高打印混凝土的品质..在此基础上;打印混凝土的可浇筑性和挤出性受到混凝土的和易性和凝结时间的影响..在3D混凝土打印过程中还必须保证打印完成部分的完整性;不会由于自身的重力因素而出现塌落;倾斜等变形现象;这就要求其具有良好的可塑性;凝固时间短;早期强度高;能够承受自身重量和打印过程中的动载荷;使下一层打印胶结不受影响..4.2 3D打印混凝土的施工和3D打印建筑随着3D打印混凝土技术的不断发展和深入;3D打印建筑也应用而生..目前;在中国上海青浦出现了了第一批3D打印房屋如图4;其主要以高标号水泥、建筑垃圾和玻璃纤维为打印原料;并且此次工程并非传统的3D打印;而是通过人工现场组装3D打印机打印出的一层层的房屋结构而完成的..在不久将来;由荷兰建筑师JanjaapRuijssenaars与意大利发明家EnricoDiniD-Shape3D打印机发明人一同合作利用3D打印技术建造一栋名为“LandscapeHouse”的建筑..这些是3D打印建筑的巨大突破;将3D打印建筑技术实际化..图4 上海青浦3D打印房屋轮廓工艺作为新型的施工工艺很好地提升了3D打印混凝土的实用化..轮廓工艺是一项通过电脑控制的喷嘴按层挤出材料的建筑技术..轮廓工艺是一项混合技术;主要包括外部轮廓和内部轮廓两部分;通过挤压成型形成外部轮廓;再通过挤压浇筑或注入来填充内..填充内核的作为结构加固的挤压模型系统..泥刀作为此项技术的关键特点;用于抹平和精确规整每一层的外表和顶面;这就解决了在实际建筑过程中;由于3D打印建筑是层层堆积的过程;不可避免地导致层级堆积效应;出现表面粗糙;横向条纹明显的现象如图5..图5 3D打印成品表面利用轮廓工艺的3D打印混凝土可在打印过程中减少表面粗糙等现象如图6;减少了后期的表面平整的工作;由于轮廓技术能够建造出单曲率和双曲率的建筑;可以实现建筑的个性化;同时轮廓技术有利于进行精确建造;此外;打印设计中可以通过对内部系统的填充来提高打印建筑的结构性能..图6 轮廓工艺成品表面5、3D打印建筑干混砂浆材料与工艺干混砂浆又称干粉砂浆、干拌砂浆;它是将水泥、砂、矿物掺合料及功能性添加剂按照一定比例;在专业生产厂于干燥状态下均匀拌制、混合成的一种颗粒或粉状的混合物;然后以干粉包装或散装的形式运至工地;按规定比例加水拌和后即可直接使用的干粉砂浆材料..干混砂浆由于其使用的方便性、灵活性等而受到工程界的青睐;近年来得到了越来越广泛的应用..随着3D打印技术出现;干混砂浆也将脱出目前普通砂浆的内涵;作为复合材料其生产方式将同时向为建筑结构主体服务和辅助服务的一体化道路..在3D打印建筑中;干混砂浆将广泛地作为打印机的“墨水”..3D打印建筑干混砂浆对于材料的要求同打印混凝土的要求相类似;都要求其具有良好的可塑性等性能..与打印混凝土不同的是;打印干混砂浆通常使用粘结沉淀成型的方法进行打印..粘结沉淀成型原理是按照CAD模型数据通过机械控制将胶水打印在每层砂石粉上的设计区域;反应硬化后清除多余部分;得到打印的物体如图7..3D打印干混砂浆可以改善构件的相关性能..例如:3D打印干混砂浆的板材将具有互相扣接设计;会更牢固和安全;利用3D 打印仿生技术设计的结构具有可以有效的缩短施工周期、降低风险、不易脱落等优势..图7 粘结沉淀成型成品6、3D打印混凝土建筑存在的问题3D打印建筑虽然相比传统建筑具有强度高、建筑形式自由、在建筑时间、环保性、节能等几大突出的优势..但作为一种目前正处于研发试用阶段的新型技术;不可避免地存在以下问题:1原材料的问题..与传统的混凝土施工工艺相比;3D打印混凝土对原材料的流变性和可塑性提出了更高的要求..普通水泥可能已无法同时满足建筑性能与打印技术的要求;骨料有可能会采用新的破碎工艺以制造出的粒径更小;颗粒形貌更接近圆形的骨料;外加剂在混凝土中不仅要保留已有的性能;还要解决各层之间如何完美无缺的结合问题..2精度的问题..建筑设计非同儿戏;它的完成实现需要分毫不差的精确度;但是3D打印技术是否会出现偏差;以及应该做好预防工作是3D打印技术在建筑设计模型应用中应该注意的问题..由于3D打印混凝土工艺发展还不完善;快速成型的零件的精度及表面质量大多不能满足工程使用的要求;不能作为功能性部件;只能做原型使用..3软件的问题..与传统混凝土施工不同的是;3D打印混凝土是降维制造;需要将3维模型转化为2维模型以方便打印工作的进行;因此需要相关软件在电脑上完成相关的工作;在通过自动化程序使之转换为实物;所以软件是3D打印的重要部分;是将模型数据化的重要环节..软件的开发是至关重要的..目前;我国还没有专业的软件公司与3D打印相配套;形成完整的产业链..4打印设备的问题..随着技术的发展3D打印设备在快速发展;一台3D打印设备价格从最初的几十万美元到现在的几千美元;再到我国五千多人民币的价格..3D打印设备在不断地走向大众;走进各个领域..然而;目前的3D 打印混凝土设备还不能够完全满足其应用环境的特殊性的要求..例如;目前使用的打印设备只能满足平面扩展阶段;可用于低层大面积建筑的建设;而对于广泛使用的高层建筑还无法进行打印..此外;3D打印混凝土与传统混凝土相比;发生很大变化;需要重新建立一套施工工艺和安全规范措施等..7、结论与展望1传统建筑技术会产生很高比例的建筑垃圾..据预测;中国每年20亿m2以上的工程建设将持续10～15年;同时每年会产生约6亿t的建筑垃圾..而3D打印混凝土技术在建筑过程中由于支模拆模的繁琐程序的取消;实现了混凝土的充分利用;降低了水泥用量;降低了建筑垃圾的产生;符合当今绿色发展的主题;23D打印混凝土及砂浆作为一种新型技术;需要不断地对原材料的选择;配合比设计和配制理论;外加剂的使用等方面进行深入的研究;以此完善其性能的要求;需要不断地对配套软件的研究;以使3D打印更加自动化;达到最佳效果;也需要不断发展对3D打印机械的研究;以实现高层打印;使打印建筑在高层建筑方向得到更好地发展;更需要不断地对轮廓工艺进行完善;以实现精细施工和表面细致化的要求;使打印向精细化产品发展..。
基于光固化3D打印技术的陶瓷快速成形研究进展
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关于医用3D打印的最新进展及趋势,这里有答案
关于医用3D打印的最新进展及趋势，这里有答案医用3D打印在近几年是一个热度呈直线上升的时髦技术。
3D生物打印跨过第一、第二层次，已经在医疗模型、诊疗器械、康复辅具、假肢、牙齿及人工关节等方面催生出了一个产业链雏形。
然而，有关3D打印产品的审批、国家对该类产品的政策方面的决策以及产品上升过程中遇到的技术和材料、产品的价格等等瓶颈问题，如打印人体组织和器官等方面存在重重的问题。
那么，如果突破这些瓶颈并掌握整个市场的方向和核心技术并具有核心的市场竞争力成为了企业长久立足的关键，也是临床医生和科研人员普遍关心的问题。
以下为生物谷对于浙江大学贺永教授的专访内容。
提问一贺永教授，您好！我们知道3D打印在中国尚处于起步阶段，大到航天飞船、建筑、心脏，小到牙齿、血管，3D打印都可以搞定，国务院也鼓励应用大数据、云计算、互联网、增材制造等技术，构建医药产品，3D生物打印在医疗上应用有哪些？其核心技术是什么？回答一3D生物打印在生物医疗领域有着极其广泛的应用，概括来说，目前的研究有两个主要方向：其一是为各种疾病的精准治疗研究提供新的研究手段；第二个目标更为远大，打印出活性的人造器官，并应用于器官移植中。
目前疾病的机理探讨主要依赖二维的细胞实验及动物实验，二维的细胞实验与人体环境相距甚远，而动物实验除了成本高、周期长、重复性不够理想外，动物的体内环境与人体也有较大的差异。
由于3D生物打印可以精确的堆叠各种细胞及支架材料，形成接近实际器官组织的结构，同时其细胞也可采用人类的细胞，恰好可以弥补目前常用的两大实验方式的缺点。
目前生物3D打印在肿瘤模型、药物代谢所带来的肝脏毒性评估、肠道微环境的构造、心血管疾病病例探讨等领域都开始有报道，生物3D打印技术在疾病的精准治疗中将会有非常广泛的应用，也是目前就可以很快开展的工作。
第二个目标打印可供替代的器官，目前也有很多的尝试，但总体而言还有很长的路要走，人体器官的结构远比我们想象的要复杂的多，器官的生长发育机制等机理上还有很多问题有待揭开。
聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展
聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展一、本文概述随着科技的不断发展，3D打印技术已经成为现代制造业的重要组成部分。
作为一种创新的增材制造技术，3D打印在多个领域都展现出了巨大的应用潜力。
而聚乳酸（PLA）材料，作为一种生物降解塑料，因其良好的生物相容性、环保性以及优良的加工性能，在3D 打印领域得到了广泛的应用。
本文旨在概述聚乳酸材料在3D打印中的研究与应用进展，分析其在不同领域的应用现状，探讨其面临的挑战及未来发展趋势。
通过深入了解聚乳酸材料在3D打印中的应用，我们可以更好地把握这一技术的发展方向，为未来的研究和应用提供有益的参考。
二、聚乳酸材料的特性聚乳酸（PLA）是一种生物降解塑料，由可再生植物资源（例如玉米）提取出的淀粉原料制成。
它具有一系列独特的特性，使得它在3D打印领域中得到了广泛的应用。
PLA具有良好的生物相容性和生物可降解性。
这意味着它在人体内不会产生有害物质，且在自然环境中能够被微生物分解，从而有助于减少环境污染。
因此，PLA在医疗和生物领域的应用中表现出巨大的潜力。
PLA具有良好的加工性能。
在3D打印过程中，PLA具有较高的熔融温度和较低的熔融粘度，使得打印出的模型具有较高的精度和表面质量。
PLA的打印温度适中，不需要过高的打印温度，这有助于延长3D打印机的使用寿命。
PLA还具有优异的机械性能。
虽然其强度和硬度相对较低，但PLA 具有较高的抗拉伸强度和抗弯曲强度，能够满足大多数3D打印应用的需求。
同时，PLA还具有较好的热稳定性和化学稳定性，能够在一定的温度范围内保持其性能稳定。
PLA材料还具有良好的环保性。
由于它是从可再生植物资源中提取的，因此在使用过程中不会对环境造成负担。
PLA的降解产物为乳酸，可以被自然界中的微生物分解为水和二氧化碳，从而实现真正的循环利用。
聚乳酸材料的优良特性使其在3D打印领域具有广阔的应用前景。
随着科技的不断发展，PLA材料在3D打印中的研究与应用将会取得更多的突破和进展。
2023年我国3D打印行业发展趋势分析
2022年我国3D打印行业发展趋势分析据了解：中国正掀起3D打印投资热，3D打印产业将迎来真正意义上的政策红利，从产业链角度分析，3D打印技术包括用于扫描和建立模型软件、用于打印的原材料(如树脂、陶瓷、钛合金、钢等)、打印设备以及市场应用等四大主要环节。
具备概念的相关上市公司有望再度受到资金亲睐，走出一波行情，可短线逢低关注。
现对2022年我国3D打印行业进展趋势进行分析。
为加快推动3D打印制造技术的研发和产业化，工业和信息化部正在酝酿顶层设计和统筹规划，制定支持3D产业进展的专项政策。
分析人士罗百辉指出，在国家重点扶持下，中国3D打印产业将迎来新一轮进展机遇，与3D打印相关的扫描和建模软件、用于打印的原材料、打印设备以及市场应用等都将迎来机遇，个股的3D将来值得期盼。
3D打印全球升温3D打印(3Dprinting)是快速成型技术的一种，是以(软件)数字建模为基础，运用塑料、金属、陶瓷、橡胶、玻璃、色砂等多种可粘合材料，通过逐层增加材料“打印”出三维实物产品。
飞速进展的3D打印技术为第三次工业革命拉开序幕。
3D打印技术不断地被应用在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航天航空、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程和枪支等领域。
随着移动互联网等信息技术、纳米技术和新材料、新能源等科技的快速进展和推广应用，人工智能、数字制造、工业机器人使得3D打印现代制造技术不断突破，进展3D打印技术、兴起3D打印产业的热度已在全球升温。
据全球知名的3D打印行业讨论机构WohlersAssociates近日发表的2022年全球打印产业报告显示，2022年，3D打印机的全球销量同比增长25%，其中38%产自美国，中国占8.5%。
2022年，全世界3D打印行业总产值增长了28%，达到21.5亿美元。
眼下3D打印行业的良好前景正吸引更多科技巨头的参加。
美国3D打印行业龙头3D系统公司(NYSE:DDD)10月29日公布的财报显示，第三季度公司收入同比增长50%至1.357亿美元，创历史新高，其中打印机等产品收入同比大幅增长76%。
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3d printing organ
Hard tissues
Bone Cartilage Skin Vessel Liver Heart
Soft tissues
Organs
Surgeons in China successfully implanted a 3D-printed vertebra into a 12-year-old boy after removing a tumor from between his first and third vertebrae. The novel device was made from titanium powder and included a series of tiny pores which will allow the bone to grow and bond to the structure as it heals.
from bench to bedside ?
Interesting Promising ?
How far are we
Personalized Medicine
Miniature organs in-situ printing
A 3D printer-created lower jaw had been fitted to an 83-year-old woman's face at Hasselt University in Belgium in 2012. The jaw is made out of titanium powder, covered with a bioceramic coating to prevent immumorejection.
Red, tube-like part: Adipose-derived stem cells from rat within gelatin/alginate/fibrinogen in DMEM/F12 cell culture media. White, meshwork part: Rat hepatocytes within gelatin/alginate/chitosan in PB.
A living alginate/gelatin hydrogel valve root region of first layer generated by hydrogel with smooth muscle cells leaflet region of first layer generated by hydrogel with leaflet interstitial cells
Tracheobronchomalacia (airway collapse and respiratory insufficiency) treated by implantation with a customized, bioresorbable tracheal splint, created with a computeraided design based on a computed tomographic imaged fabricated with the use of laser-based three-dimensional printing.
H&E staining
hepatocytes , endothelial cells , hepatic stellate cells
A silicone gel model mimics not only the texture of a real heart, but its inner workings and structure.
Hydrogel vascular tree formed by removal of agarose template fibers
Organovo’s NovoGen Bioprinting™ platform was utilized to generate bioprinted liver tissue prototypes.
Image-based synthetic reconstructions of these ears were fabricated from collagen type I hydrogels. Half were seeded with bovine auricular chondrocytes. Cellular and acellular constructs were implanted subcutaneously in the dorsa of nude rats and harvested after 1 and 3 months.
Is it possible to print complex tissues?
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tissue engineering
3d printing tissue
Accelular decreased 1-month Cellular retained 3-month
Digitization process for a 5 year-old female ear
A new method — and new hardware — for bioprinting The epidermal and dermal cells, along with their specialized liquid, are kept in two different channels