3D打印技术在医学中的应用.ppt
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3D生物打印技术 ppt课件
3
• 美国科学院院士安 东尼·阿塔拉团队打
印的“人造肾脏” 形状
二、项目背景和意义
ppt课件
4
（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。
• 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。
ppt课件
12
项目申请 寻求合作单位、企业 选择应用领域、市场分析
ppt课件
13
五、总结
（1）前景
（2）特点
（3）发展重点
ppt课件
14
ppt课ppt课件
10
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。
ppt课件
11
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）
• 美国科学院院士安 东尼·阿塔拉团队打
印的“人造肾脏” 形状
二、项目背景和意义
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4
（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。
• 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。
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12
项目申请 寻求合作单位、企业 选择应用领域、市场分析
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五、总结
（1）前景
（2）特点
（3）发展重点
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10
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。
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11
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）
3D打印技术在医学中的应用ppt课件
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3D打印在生物中的应用
定义
技术前景
应用
发展方向
2019/11/14
3D生物打印技术的定义
3D生物打印是以计算机三维模型为基础，通过软 件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或 活细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等 生物医学产品的3D打印技术，3D生物打印是目前3D 打印技术研究最前沿的领域。
3D生物打印技术的应用
随着技术的发展，组织工程支架和植入物 的3D打印也日趋成熟。首先借助CT、ECT技 术获取人体模型器官模型，通过3D技术处理： 包括3D模型的建立，然后对不同材料、部位 进行建模。最后指导3D打印设备喷射生物相 容性材料，形成所需要的结构。3D打印在构 建植入物的微观结构方面相对传统工艺有很 2019明/11/14显的优势。在美国，仅骨移植修复材料的
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
现阶段，一些皮肤、脂肪组织可以打印并用 于修复。打印移植器官还在研究中，最有希 望率先突破的领域可能在人工肝脏方面。
做药物研发领域的药物筛选的模型。细胞 打印成型组织和器官可以用来进行药物筛
2019/11/14
选的试验，弥补现阶段蛋白筛选直接到动
3D生物打印技术的应用
3D生物打印技术的应用
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
2013年上半年，普林斯顿大学的研究 人员成功的打印出具有功能性的仿生耳朵， 造价1000美元（约合人民币6000元）。研 究人员表示，他们所创造出的仿生学耳朵在 能力上要远远超过正常人的听觉，甚至可以 听到无线电的频率，因为这个耳朵的组织是 2019/与11/14 电子技术结合在培养皿中生长。
3D打印在生物中的应用
定义
技术前景
应用
发展方向
2019/11/14
3D生物打印技术的定义
3D生物打印是以计算机三维模型为基础，通过软 件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或 活细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等 生物医学产品的3D打印技术，3D生物打印是目前3D 打印技术研究最前沿的领域。
3D生物打印技术的应用
随着技术的发展，组织工程支架和植入物 的3D打印也日趋成熟。首先借助CT、ECT技 术获取人体模型器官模型，通过3D技术处理： 包括3D模型的建立，然后对不同材料、部位 进行建模。最后指导3D打印设备喷射生物相 容性材料，形成所需要的结构。3D打印在构 建植入物的微观结构方面相对传统工艺有很 2019明/11/14显的优势。在美国，仅骨移植修复材料的
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
现阶段，一些皮肤、脂肪组织可以打印并用 于修复。打印移植器官还在研究中，最有希 望率先突破的领域可能在人工肝脏方面。
做药物研发领域的药物筛选的模型。细胞 打印成型组织和器官可以用来进行药物筛
2019/11/14
选的试验，弥补现阶段蛋白筛选直接到动
3D生物打印技术的应用
3D生物打印技术的应用
2019/11/14
3D生物打印技术的应用
2013年上半年，普林斯顿大学的研究 人员成功的打印出具有功能性的仿生耳朵， 造价1000美元（约合人民币6000元）。研 究人员表示，他们所创造出的仿生学耳朵在 能力上要远远超过正常人的听觉，甚至可以 听到无线电的频率，因为这个耳朵的组织是 2019/与11/14 电子技术结合在培养皿中生长。
D打印技术在医学中应用PPT课件
关法律法规。
专业人才匮乏
目前缺乏具备D打印技术的专 业人才，需要加强人才培养和
引进。
04
D打印技术在医学的未来展望
D打印技术在医学领域的发展趋势
精细化制造
随着3D打印技术的不断进步，未来医 学领域的打印精度将更高，能够制造 出更精细的医疗设备和植入物。
生物相容性材料
个性化治疗
随着基因编辑和细胞培养技术的发展， 未来医学领域将更加注重个性化治疗， 3D打印技术将为个性化治疗提供更多 可能性。
药物3D打印
01
药物3D打印是一种将药 物粉末逐层堆积成三维 实体的制造技术。
02
通过药物3D打印，可以 制造出具有特定形状、 大小和释放速率的个性 化药物。
03
药物3D打印有助于提高 药物的疗效、降低副作 用和改善患者的用药体 验。
04
药物3D打印技术仍处于 研究阶段，需要进一步 的临床验证和法规审批。
D打印技术在医学中应用 PPT课件
• D打印技术概述 • D打印技术在医学领域的应用 • D打印技术在医学中的优势与挑战 • D打印技术在医学的未来展望
01
D打印技术概述
D打印技术的定义与原理
定义
D打印技术是一种增材制造技术 ，通过逐层堆积材料来构建三维 物体。
原理
D打印设备在计算机控制下，根 据三维模型的数据，将材料逐层 堆积，最终形成实物。
利用3D打印技术制造出高精度、高 质量的医疗器械，提高医疗设备的 可靠性和安全性。
THANKS
感谢观看
03
D打印技术在医学中的优势与挑战
D打印技术在医学中的优势
个性化定制
D打印技术可以根据患者的具体需求和生 理结构，定制出更加贴合患者需求的医疗
专业人才匮乏
目前缺乏具备D打印技术的专 业人才，需要加强人才培养和
引进。
04
D打印技术在医学的未来展望
D打印技术在医学领域的发展趋势
精细化制造
随着3D打印技术的不断进步，未来医 学领域的打印精度将更高，能够制造 出更精细的医疗设备和植入物。
生物相容性材料
个性化治疗
随着基因编辑和细胞培养技术的发展， 未来医学领域将更加注重个性化治疗， 3D打印技术将为个性化治疗提供更多 可能性。
药物3D打印
01
药物3D打印是一种将药 物粉末逐层堆积成三维 实体的制造技术。
02
通过药物3D打印，可以 制造出具有特定形状、 大小和释放速率的个性 化药物。
03
药物3D打印有助于提高 药物的疗效、降低副作 用和改善患者的用药体 验。
04
药物3D打印技术仍处于 研究阶段，需要进一步 的临床验证和法规审批。
D打印技术在医学中应用 PPT课件
• D打印技术概述 • D打印技术在医学领域的应用 • D打印技术在医学中的优势与挑战 • D打印技术在医学的未来展望
01
D打印技术概述
D打印技术的定义与原理
定义
D打印技术是一种增材制造技术 ，通过逐层堆积材料来构建三维 物体。
原理
D打印设备在计算机控制下，根 据三维模型的数据，将材料逐层 堆积，最终形成实物。
利用3D打印技术制造出高精度、高 质量的医疗器械，提高医疗设备的 可靠性和安全性。
THANKS
感谢观看
03
D打印技术在医学中的优势与挑战
D打印技术在医学中的优势
个性化定制
D打印技术可以根据患者的具体需求和生 理结构，定制出更加贴合患者需求的医疗
3D打印技术在医学中的应用 PPT课件
2020/5/20
3D生物打印技术的应用
3D细胞打印主要有三方面的具体应用：
➢ 作为医学实验的研究工具。细胞打印的产品包括组织和器官两 类，细胞准确定位和培养之后，形成的结构具备生物特性，可以作 为很好的医学研究工具。
➢ 构建和修复组织器官。细胞打印成型组织和器官可以根据病体的 需要进行器官移植和修复。
2020/5/20
3D生物打印技术的应用
器官短缺已经成为一个全球性的难题。长久以来，医疗行业投 入了大量的资源进行研究以期解决移植器官不足的难题。而近期 3D打印肝脏、3D打印肾脏等医疗领域取得的突破，正让整个医疗 行业兴奋不已。生物器官的打印材料是组成器官的细胞，从打印头 里出来的不是无生命的物质，而是活细胞。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
3D生物打印发展空间巨大源于三方面的原因： ➢ 全球医疗领域的开支巨大，为3D打印技术提供了潜在的发展空间；
现今社会的存在一种健康危机，就是器官短缺。随着医学的不断 进步，我们的寿命较以前有了很大的延长。问题是，我们活的越久，我 们身体器官就越容易失灵，而当前，我们没有足够的器官来替换。有数 据表明，在过去十年里，需要移植器官的病人增加了一倍，但是，器官 移植手术并没有增加。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
➢ 3D打印技术以其快捷、准确性见长，以其个性化制造能力与病体 需求的差异性充分结合，在人工假体、人工组织器官的制造方面产 生巨大的推动效应；
我们知道， “3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型 制造 ”(Rapid Prototyping&Manufacturing)。它利用现代计算 机技术，采用材料累加新成型原理，直接由CAD等数据打印自称 三维实体模型。
3D生物打印技术的应用
3D细胞打印主要有三方面的具体应用：
➢ 作为医学实验的研究工具。细胞打印的产品包括组织和器官两 类，细胞准确定位和培养之后，形成的结构具备生物特性，可以作 为很好的医学研究工具。
➢ 构建和修复组织器官。细胞打印成型组织和器官可以根据病体的 需要进行器官移植和修复。
2020/5/20
3D生物打印技术的应用
器官短缺已经成为一个全球性的难题。长久以来，医疗行业投 入了大量的资源进行研究以期解决移植器官不足的难题。而近期 3D打印肝脏、3D打印肾脏等医疗领域取得的突破，正让整个医疗 行业兴奋不已。生物器官的打印材料是组成器官的细胞，从打印头 里出来的不是无生命的物质，而是活细胞。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
3D生物打印发展空间巨大源于三方面的原因： ➢ 全球医疗领域的开支巨大，为3D打印技术提供了潜在的发展空间；
现今社会的存在一种健康危机，就是器官短缺。随着医学的不断 进步，我们的寿命较以前有了很大的延长。问题是，我们活的越久，我 们身体器官就越容易失灵，而当前，我们没有足够的器官来替换。有数 据表明，在过去十年里，需要移植器官的病人增加了一倍，但是，器官 移植手术并没有增加。
2020/5/20
3D生物打印技术的前景
➢ 3D打印技术以其快捷、准确性见长，以其个性化制造能力与病体 需求的差异性充分结合，在人工假体、人工组织器官的制造方面产 生巨大的推动效应；
我们知道， “3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型 制造 ”(Rapid Prototyping&Manufacturing)。它利用现代计算 机技术，采用材料累加新成型原理，直接由CAD等数据打印自称 三维实体模型。
3D打印技术在医学中的创新应用
3D打印技术在医学中的创新应用在当今科技飞速发展的时代，3D 打印技术正逐渐渗透到医学领域，为医疗行业带来了前所未有的创新和变革。
这项神奇的技术不仅能够帮助医生更精准地诊断疾病，还能为患者提供个性化的治疗方案和医疗器械，极大地改善了医疗效果和患者的生活质量。
一、3D 打印技术在医学中的应用领域1、医疗器械制造3D 打印技术能够根据患者的具体解剖结构，定制个性化的医疗器械，如假肢、矫形器、牙科器械等。
传统的医疗器械往往是批量生产，尺寸和形状相对固定，难以完全适应每个患者的独特需求。
而 3D 打印可以精确地制造出与患者身体完美匹配的器械，提高其舒适度和使用效果。
例如，对于假肢的制造，3D 打印可以根据患者残肢的形状和尺寸，打印出贴合度极高的假肢接受腔，减少摩擦和不适感。
在牙科领域，3D 打印可以制作出个性化的牙冠、牙桥和正畸矫治器，使治疗更加精准和高效。
2、手术规划与模拟在进行复杂的手术之前，医生可以利用 3D 打印技术制作出患者病变部位的实体模型，进行手术规划和模拟。
通过直观地观察模型，医生能够更好地了解病变的位置、形态和周围组织结构的关系，制定更完善的手术方案，提高手术的成功率和安全性。
比如，在心脏手术中，3D 打印心脏模型可以帮助医生清晰地看到心脏内部的结构，包括血管的走向、心脏瓣膜的形态等，从而在术前进行精准的手术规划，减少手术中的意外和风险。
3、组织和器官打印尽管目前 3D 打印完整功能性器官仍面临诸多挑战，但在组织工程领域已经取得了一定的进展。
科学家们正在努力探索利用 3D 打印技术制造出简单的组织和器官，如皮肤、血管、软骨等。
例如，通过 3D 打印技术，可以制造出具有特定结构和生物活性的皮肤支架，用于烧伤患者的皮肤修复。
在血管打印方面，研究人员已经能够打印出具有多层结构的血管模型，为未来制造可移植的血管奠定了基础。
4、药物研发3D 打印技术还为药物研发带来了新的思路和方法。
通过 3D 打印，可以制造出具有特定形状和释放特性的药物制剂，实现精准给药和个性化治疗。
3D打印及其在口腔医学中的应用3D打印技术的工作原理
在口腔疾病的康复阶段，3D打印技术也可以发挥重要作用。例如，对于需要 颌面重建手术的患者，医生可以通过3D打印技术制作出精确的手术导板，帮助患 者恢复颌面形态和功能。此外，3D打印技术还可以制作出咬合板、矫治器等，用 于口腔疾病的康复治疗。
3D打印技术的原理
3D打印技术的原理
3D打印技术的工作原理是通过打印机逐层添加材料来实现物体的成形。具体 来说，3D打印过程需要经过以下步骤：
内容摘要
本次演示将探讨3D打印技术的工作原理，以及其在口腔医学中的应用。
一、3D打印技术的工作原理
一、3D打印技术的工作原理
3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，使用可粘合材料如金属粉末、塑 料等逐层打印出三维实体的技术。其基本工作流程如下：
一、3D打印技术的工作原理
1、数字化建模：通过计算机辅助设计（CAD）软件进行三维建模，将目标物 体进行数字化处理，生成数字模型文件。
谢谢观看
内容摘要
本次演示将介绍3D打印技术在口腔医学中的应用及其工作原理。
3D打印技术在口腔医学中的应用
3D打印技术在口腔医学中的应用
3D打印技术在口腔医学中得到了广泛的应用，包括口腔疾病诊断、治疗和康 复等方面。
1、口腔疾病诊断
1、口腔疾病诊断
3D打印技术可以为口腔疾病诊断提供更精确的模型。通过收集患者的口腔数 据，使用3D打印机制作出牙齿和颌骨模型，医生可以更准确地评估患者的病情， 制定更合适的治疗方案。
一、3D打印技术的工作原理
2、数据处理与分层：将数字模型文件导入3D打印机，通过特定的软件进行数 据处理和分层，将三维物体分解成一系列的二维层。
Hale Waihona Puke 一、3D打印技术的工作原理
3、打印：在每一层上，3D打印机将可粘合材料按照分层后的形状进行逐层打 印，最终形成三维实体。
3D打印技术的原理
3D打印技术的原理
3D打印技术的工作原理是通过打印机逐层添加材料来实现物体的成形。具体 来说，3D打印过程需要经过以下步骤：
内容摘要
本次演示将探讨3D打印技术的工作原理，以及其在口腔医学中的应用。
一、3D打印技术的工作原理
一、3D打印技术的工作原理
3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，使用可粘合材料如金属粉末、塑 料等逐层打印出三维实体的技术。其基本工作流程如下：
一、3D打印技术的工作原理
1、数字化建模：通过计算机辅助设计（CAD）软件进行三维建模，将目标物 体进行数字化处理，生成数字模型文件。
谢谢观看
内容摘要
本次演示将介绍3D打印技术在口腔医学中的应用及其工作原理。
3D打印技术在口腔医学中的应用
3D打印技术在口腔医学中的应用
3D打印技术在口腔医学中得到了广泛的应用，包括口腔疾病诊断、治疗和康 复等方面。
1、口腔疾病诊断
1、口腔疾病诊断
3D打印技术可以为口腔疾病诊断提供更精确的模型。通过收集患者的口腔数 据，使用3D打印机制作出牙齿和颌骨模型，医生可以更准确地评估患者的病情， 制定更合适的治疗方案。
一、3D打印技术的工作原理
2、数据处理与分层：将数字模型文件导入3D打印机，通过特定的软件进行数 据处理和分层，将三维物体分解成一系列的二维层。
Hale Waihona Puke 一、3D打印技术的工作原理
3、打印：在每一层上，3D打印机将可粘合材料按照分层后的形状进行逐层打 印，最终形成三维实体。
药物3d打印PPT课件
后处理及质量控制
对打印完成的药物制剂进行后处 理，如去除支撑结构、烘干等， 同时进行质量检查，确保产品符 合预设标准。
质量评价标准与方法
评价标准
制定全面的质量评价标准，包括药物 的含量、均匀度、溶出度、杂质等关 键指标，确保产品质量可控。
评价方法
采用先进的检测技术，如高效液相色谱 法（HPLC）、紫外可见分光光度法 （UV-Vis）等，对药物3D打印制剂进 行准确、快速的质量评价。
发展历程
起源于20世纪80年代，随着技术 进步和成本降低，逐渐应用于医 疗、建筑、航空航天等领域。
药物3D打印技术特点与优势
技术特点
个性化定制、精准控制药物剂量、实现复杂药物结构等。
优势
提高药物研发效率、降低生产成本、改善患者用药体验等。
应用领域及市场前景
应用领域
新药研发、临床试验、个性化治疗等。
利用喷墨技术将药物溶液逐层沉积在 基底上，形成三维药物结构。
采用微型喷嘴将药物浆料或熔融药物 逐层挤出，堆积成所需形状。
激光辅助3D打印机
通过激光束对药物粉末进行逐层扫描、 熔化并固化，构建三维药物实体。
设备结构、工作原理及操作流程
设备结构：主要包括打印头、供料系 统、运动控制系统、打印平台等部分 。
市场前景
随着精准医疗和个性化治疗需求的增加，药物3D打印技术市场潜力巨大。预计未来几年内，该技术将在医药领域 得到广泛应用和推广。同时，随着技术的不断发展和创新，药物3D打印设备与技术
常见药物3D打印设备类型
喷墨式3D打印机
微挤压式3D打印机
04
药物3D打印材料选择与 制备
常用药物3D打印材料类型及特点
聚合物材料
金属材料
3D打印技术在医疗领域的应用
医疗领域对3D打印的需求
▪ 医疗教育和培训的需求
1.由于医学知识和技术的更新速度很快，医疗人员的继续教育 和培训非常重要。 2.3D打印技术可以用于制作医学模型和模拟器，帮助医疗人员 更好地理进行实践操作，提 高自己的技术水平。
数智创新 变革未来
3D打印技术在医疗领域的应 用
目录页
Contents Page
1. 3D打印技术概述 2. 医疗领域对3D打印的需求 3. 3D打印在医疗领域的应用案例 4. 3D打印技术的优势与挑战 5. 3D打印在医疗领域的未来展望 6. 3D打印技术对医疗行业的影响 7. 3D打印在医疗器械制造中的应用 8. 3D打印技术在个性化医疗中的角色
1.3D打印过程开始于一个虚拟的设计或模型，然后该模型被分解成数百或数千个薄层。 2.3D打印机按照这些层次，一层一层地构建物体，每一层的材料都是精确控制的。 3.不同类型的3D打印技术可能使用不同的方法来固化或硬化每一层的材料，包括熔融沉积建模（ FDM），选择性激光烧结（SLS）等。
3D打印技术概述
▪ 3D打印在医疗领域的应用领域
1.医疗器械的制造：3D打印技术可以用于制造各种医疗器械， 如义齿、矫形器、假肢等。 2.人工器官的制造：通过3D打印技术，可以制造出人工肝脏、 心脏等器官，解决器官移植的难题。 3.外科手术的辅助：通过3D打印技术，可以制造出与患者实际 情况高度相似的模型，帮助医生进行手术模拟和规划。
3D打印技术在医疗领域的应用
3D打印技术概述
3D打印技术概述
3D打印技术的定义
1.3D打印，也被称为增材制造，是一种通过逐层堆叠材料来创建三维物体的过程。 2.与传统的，减少型的制造技术不同，3D打印直接从数字模型创建物理对象。 3.这种技术的主要优点是它可以在设计中实现极高的复杂性和自由度。
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由于人体器官存在很大的差异性，不适合采用常规的模具来制 作人工假肢等器官。这时，3D打印技术就显现出它的个性化能力 了，我们只需要改变数据，就可以完成器官的制造。
。 07.11.2020
3D生物打印技术的前景
➢ 相对其他领域来说，3D打印在医疗行业的应用更具有经济性。
3D生物打印的器官是用来替换失效的器官的，对此我们毫无选 择的余地。特别在现在这种情况下，需要移植器官的病人远远比器 官多时，其经济效益更是居高不下。当然，当3D生物打印技术成 熟以后，那时我们移植器官的代价应该不会像现在那么高昂。
目前，3D打印身体部位采用单一的材料，如金属、陶瓷或塑料。 它们可自定义形状、可小批量生产，这些特征使它们成为3D打印 的完美对象。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
随着技术的发展，组织工程支架和植入物的3D打印也日趋成熟 。首先借助CT、ECT技术获取人体模型器官模型，通过3D技术处 理：包括3D模型的建立，然后对不同材料、部位进行建模。最后 指导3D打印设备喷射生物相容性材料，形成所需要的结构。3D打 印在构建植入物的微观结构方面相对传统工艺有很明显的优势。在 美国，仅骨移植修复材料的市场空间就达200亿美元。此外，一些 血管支架等领域的应用也在逐渐发展。
07.11.2020
3D生物打印技术的前景
3D生物打印发展空间巨大源于三方面的原因： ➢ 全球医疗领域的开支巨大，为3D打印技术提供了潜在的发展空间；
现今社会的存在一种健康危机，就是器官短缺。随着医学的不断 进步，我们的寿命较以前有了很大的延长。问题是，我们活的越久，我 们身体器官就越容易失灵，而当前，我们没有足够的器官来替换。有数 据表明，在过去十年里，需要移植器官的病人增加了一倍，但是，器官 移植手术并没有增加。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授胡迪•利普森在 2013年出版的《3D打印：从想象到现实》一书中，提出了一个 “3D打印生命阶梯”的概念。胡迪•利普森认为：把身体各部位根 据复杂性排列成一个很高的阶梯。无生命的假肢会位于阶梯的底层 ；中层将是简单的活性组织，如骨与软骨；简单组织之上将会是静 脉和皮肤；最靠近阶梯顶层的将是复杂且关键的器官，如心脏、肝 脏和大脑；生命阶梯的顶层将是完整的生命单位—也许有一天将会 是具备完整功能的人造生命形式。如今，3D打印技术已经实现所 构想的阶梯的底层，我们正在探索中间级并梦想着有一天可以到达 最高级。 •
科学家们选择的打印材料为水凝胶，接着用3D打印机打印出 仿生耳朵，然后将从小牛身上获取的细胞注入水凝胶中，接着加入 一种含有纳米银粒子的聚合物，这种聚合物可以传播无线射频信号 。最后将小牛细胞成长为软骨组织，并围绕一个线圈天线变硬。这 样，一个仿生学耳朵就诞生了。
07.11.2020
3D生物打印技术的前景
2012 年，全球3D打印市场规模达28.2 亿美元，2010~2012 年进入快速发展期，三年复合增速达27%。Wohlers Associates 预测，未来几年，该市场仍会保持近20%的增长，到2021 年， 行业规模或达108 亿美元，为目前的5 倍。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
3D细胞打印主要有三方面的具体应用：
➢ 作为医学实验的研究工具。细胞打印的产品包括组织和器官两 类，细胞准确定位和培养之后，形成的结构具备生物特性，可以作 为很好的医学研究工具。
➢ 构建和修复组织器官。细胞打印成型组织和器官可以根据病体的 需要进行器官移植和修复。
x'x'x x'x'x'x x'x'x'x'x'x
3D打印在生物中的应用
定义
技术前景
应用
发展方向
07.11.2020
3D生物打印技术的定义
3D生物打印是以计算机三维模型为基础，通过软 件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或活 细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等生物 医学产品的3D打印技术，3D生物打印是目前3D打印技 术研究最前沿的领域。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
现阶段，一些皮肤、脂肪组织可以打印并用于修复。打印移植器官还 在研究中，最有希望率先突破的领域可能在人工肝脏方面。
➢ 做药物研发领域的药物筛选的模型。细胞打印成型组织和器官可 以用来进行药物筛选的试验，弥补现阶段蛋白筛选直接到动物体筛 选的技术缺失，提高药物植手术于2011 年6月在荷兰进行，接受移植的病人是名患有骨髓炎的83岁女性。 术后她的恢复状况良好，新的下颌骨并未影响她的语言表达和进食 能力。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
2013年上半年，普林斯顿大学的研究人员成功的打印出具有 功能性的仿生耳朵，造价1000美元（约合人民币6000元）。研究 人员表示，他们所创造出的仿生学耳朵在能力上要远远超过正常人 的听觉，甚至可以听到无线电的频率，因为这个耳朵的组织是与电 子技术结合在培养皿中生长。
07.11.2020
3D生物打印技术的前景
➢ 3D打印技术以其快捷、准确性见长，以其个性化制造能力与病体 需求的差异性充分结合，在人工假体、人工组织器官的制造方面产 生巨大的推动效应；
我们知道， “3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型 制造 ”(Rapid Prototyping&Manufacturing)。它利用现代计算 机技术，采用材料累加新成型原理，直接由CAD等数据打印自称 三维实体模型。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
当前，第一波3D打印身体部位的商用浪潮已经出现，3D打印 的假肢、牙冠、隐形眼镜与助听器等无生命修复形式已经存在于世 界各地成千上万人的体内。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
3D打印牙齿、助听器以及矫正器的过程都很相似：先对身体出现 问题的部位进行扫描，再将扫描数据发送到一个特殊实验室，在那 里这些数据被调整为可行性设计文件，最后，按照设计文件用软橡 胶、坚硬而有光泽的陶瓷或者柔软而有弹性的透明塑料进行3D打 印。
。 07.11.2020
3D生物打印技术的前景
➢ 相对其他领域来说，3D打印在医疗行业的应用更具有经济性。
3D生物打印的器官是用来替换失效的器官的，对此我们毫无选 择的余地。特别在现在这种情况下，需要移植器官的病人远远比器 官多时，其经济效益更是居高不下。当然，当3D生物打印技术成 熟以后，那时我们移植器官的代价应该不会像现在那么高昂。
目前，3D打印身体部位采用单一的材料，如金属、陶瓷或塑料。 它们可自定义形状、可小批量生产，这些特征使它们成为3D打印 的完美对象。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
随着技术的发展，组织工程支架和植入物的3D打印也日趋成熟 。首先借助CT、ECT技术获取人体模型器官模型，通过3D技术处 理：包括3D模型的建立，然后对不同材料、部位进行建模。最后 指导3D打印设备喷射生物相容性材料，形成所需要的结构。3D打 印在构建植入物的微观结构方面相对传统工艺有很明显的优势。在 美国，仅骨移植修复材料的市场空间就达200亿美元。此外，一些 血管支架等领域的应用也在逐渐发展。
07.11.2020
3D生物打印技术的前景
3D生物打印发展空间巨大源于三方面的原因： ➢ 全球医疗领域的开支巨大，为3D打印技术提供了潜在的发展空间；
现今社会的存在一种健康危机，就是器官短缺。随着医学的不断 进步，我们的寿命较以前有了很大的延长。问题是，我们活的越久，我 们身体器官就越容易失灵，而当前，我们没有足够的器官来替换。有数 据表明，在过去十年里，需要移植器官的病人增加了一倍，但是，器官 移植手术并没有增加。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
康奈尔大学机械工程与计算机科学技术教授胡迪•利普森在 2013年出版的《3D打印：从想象到现实》一书中，提出了一个 “3D打印生命阶梯”的概念。胡迪•利普森认为：把身体各部位根 据复杂性排列成一个很高的阶梯。无生命的假肢会位于阶梯的底层 ；中层将是简单的活性组织，如骨与软骨；简单组织之上将会是静 脉和皮肤；最靠近阶梯顶层的将是复杂且关键的器官，如心脏、肝 脏和大脑；生命阶梯的顶层将是完整的生命单位—也许有一天将会 是具备完整功能的人造生命形式。如今，3D打印技术已经实现所 构想的阶梯的底层，我们正在探索中间级并梦想着有一天可以到达 最高级。 •
科学家们选择的打印材料为水凝胶，接着用3D打印机打印出 仿生耳朵，然后将从小牛身上获取的细胞注入水凝胶中，接着加入 一种含有纳米银粒子的聚合物，这种聚合物可以传播无线射频信号 。最后将小牛细胞成长为软骨组织，并围绕一个线圈天线变硬。这 样，一个仿生学耳朵就诞生了。
07.11.2020
3D生物打印技术的前景
2012 年，全球3D打印市场规模达28.2 亿美元，2010~2012 年进入快速发展期，三年复合增速达27%。Wohlers Associates 预测，未来几年，该市场仍会保持近20%的增长，到2021 年， 行业规模或达108 亿美元，为目前的5 倍。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
3D细胞打印主要有三方面的具体应用：
➢ 作为医学实验的研究工具。细胞打印的产品包括组织和器官两 类，细胞准确定位和培养之后，形成的结构具备生物特性，可以作 为很好的医学研究工具。
➢ 构建和修复组织器官。细胞打印成型组织和器官可以根据病体的 需要进行器官移植和修复。
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3D打印在生物中的应用
定义
技术前景
应用
发展方向
07.11.2020
3D生物打印技术的定义
3D生物打印是以计算机三维模型为基础，通过软 件分层离散和数控成型的方法，定位装配生物材料或活 细胞，制造医疗辅具、人工植入支架、组织器官等生物 医学产品的3D打印技术，3D生物打印是目前3D打印技 术研究最前沿的领域。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
现阶段，一些皮肤、脂肪组织可以打印并用于修复。打印移植器官还 在研究中，最有希望率先突破的领域可能在人工肝脏方面。
➢ 做药物研发领域的药物筛选的模型。细胞打印成型组织和器官可 以用来进行药物筛选的试验，弥补现阶段蛋白筛选直接到动物体筛 选的技术缺失，提高药物植手术于2011 年6月在荷兰进行，接受移植的病人是名患有骨髓炎的83岁女性。 术后她的恢复状况良好，新的下颌骨并未影响她的语言表达和进食 能力。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
2013年上半年，普林斯顿大学的研究人员成功的打印出具有 功能性的仿生耳朵，造价1000美元（约合人民币6000元）。研究 人员表示，他们所创造出的仿生学耳朵在能力上要远远超过正常人 的听觉，甚至可以听到无线电的频率，因为这个耳朵的组织是与电 子技术结合在培养皿中生长。
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3D生物打印技术的前景
➢ 3D打印技术以其快捷、准确性见长，以其个性化制造能力与病体 需求的差异性充分结合，在人工假体、人工组织器官的制造方面产 生巨大的推动效应；
我们知道， “3D打印”是通俗的叫法，学术名称为“快速原型 制造 ”(Rapid Prototyping&Manufacturing)。它利用现代计算 机技术，采用材料累加新成型原理，直接由CAD等数据打印自称 三维实体模型。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
当前，第一波3D打印身体部位的商用浪潮已经出现，3D打印 的假肢、牙冠、隐形眼镜与助听器等无生命修复形式已经存在于世 界各地成千上万人的体内。
07.11.2020
3D生物打印技术的应用
3D打印牙齿、助听器以及矫正器的过程都很相似：先对身体出现 问题的部位进行扫描，再将扫描数据发送到一个特殊实验室，在那 里这些数据被调整为可行性设计文件，最后，按照设计文件用软橡 胶、坚硬而有光泽的陶瓷或者柔软而有弹性的透明塑料进行3D打 印。