不用再怕打针了，摩方精密微纳级3D打印微针贴片

南极熊导读：微纳级3D打印技术逐渐开辟新的应用领域，打开一片又一片的蓝海市场。
在增材制造产业发展(广州)论坛暨2023年增材制造产业年会上，来自摩方精密的副总裁周建林介绍了微纳级3D打印微针贴片及其医疗领域的应用。这个应用在2022年也入选了工信部首批增材制造示范应用。



1.微针贴面概况
增材制造的发展越来越迅速，根据权威报告，截止到2022年，整个增材制造的全球市场规模达到了180亿美金。周建林表示，目前3D打印市场主要包括装备、材料、服务和终端产品的销售。如今，终端产品的销售在市场中的份额越来越大，到2022年占整体30%以上。在增材制造的主要应用领域里，医疗领域的产品所占份额较高，已经达到12%以上。



3D打印正在创造全新的先进医疗技术途径：
●辅助治疗方案所用的3D模型实物
●辅助治疗方案所用的工具及器械
●不可吸收的植入体（牙、骨头、关节等）
●可吸收的组织支架
●生命活性组织(皮肤、血管、器官)

重庆摩方精密已经在医疗精密3D打印领域做了大量的应用案例，与全球排名前十的医疗器械公司都有相关的合作。下面是三个重点的典型案例：



●与丹麦一家声学领域的巨头企业合作，助力了听力微型器械的制造。这个公司采购了摩方精密的一台10微米级打印机，解决了精密零组件的制造。

●与美国企业SuTrue开发微创手术精密医疗器械，引入3D打印后，能够加快项目的进度。

●与中国的一家医疗上市公司合作，制作陶瓷内窥镜的开发。

模仿精密还重点对终端产品应用进行了研究，生产了全球最薄的氧化锆牙齿贴面。传统的技术和工艺在贴面时需要磨牙，对医生和患者来说都是一个挑战，如果用了3D打印制造的薄贴面，可以减少磨牙的过程，摩方精密表示目前该产品并未对外销售。另外一个即将发布的终端产品是类器官的芯片产品，是三维的生物反应器，现在做药物筛查和内细胞培养，很多时候用的都是2维和2.5维，无法实现灌输系统，摩方发明的三维生物反应器能够攻克技术瓶颈。



微针贴片的应用
首先介绍两个案例，一个是与美国公司合作研发的微针器械装置，能够把营养液取出把药物传输到皮肤癌组织中。另外一个是在疫情期间，与一些机构和单位合作研发的混合微针，它的特点是只需要使用传统疫苗剂量的百分之一，无需冷链存储。



●微针贴片的特点有两个，与传统的金属针相比，针特别小，仅有1mm长，针尖在10几个微米，甚至几个微米左右。另外一个特点是阵列式，这样就减少疼痛感。

●微针的类型已有多种，包括实心微针、空心微针、涂层微针和可溶解微针。

●微针的材料主要有四种：金属微针、聚合物微针、陶瓷微针和硅微针。

●微针的制备方法：直接成型、间接成型(基于模具成型)；(3D打印可以直接打印微针或者微针模具)

2.精密微纳增材制造技术

痛点



●普通3D打印精度无法满足精密加工的需求，表面粗糙、小于200微米的细节无法体现。传统的精密模具制造很贵，成本非常昂贵且周期很长。

●常见聚合物增材制造技术有很多种，但是精度和尺寸往往是”鱼和熊掌，难以兼得“的状态，无法满足工业和装配的问题。

面投影立体光刻技术



摩方精密选择了面投影立体光刻技术，具有成型效率高、生产成本低的突出优势，是最有前景的微纳加工技术之一。主要包括三大部分：光学系统(精度可以达到2微米），成型系统和运动控制系统；

●独创的Step and repeat 工艺，在保证精度的基础上，可加工大尺寸样件，具有跨尺度功能，能够媲美传统精密加工，具有工业级加工质量。



●独创的快速滚刀涂层技术，保障精度的基础上，打印速度提高十倍以上，可以打印高粘度材料。摩方精密已经申请了一项专利《一种高速树脂涂层3D打印系统》，是一种新型精密铺料技术。



●配套实时监控、自动聚焦、激光测距、加热打印等辅助技术，提升用户体验。

结合以上的技术，摩方精密已经推出了五款设备，主要解决对精度要求很高的应用场景。配备的材料为光固化树脂材料，包括耐高温树脂、生物相容性树脂和韧性树脂；还提供陶瓷材料，包括氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷。



3.精密微纳增材制造应用案例：微针在医疗领域的应用

●细胞内给药：使用2微米的设备打印了多通道的微针，可以直接在肿瘤上给药。常规的给药方式是静脉输液，化疗的药物会在全身造成副作用。这个微针就能够解决上述问题，实现药物的精准投放。



●血糖监测：使用10微米的设备打印的微针，最终制作了生物传感器，能够检测血糖的实时检测。用微针的方式，产生很小的创面，能够改善易感染的问题。



●治疗黑色素瘤：用功能材料制成微针，抑制黑色素瘤的生长。



●修复疤痕：微针可以实现无痛，起到祛疤、消炎的效果。



4.摩方精密公司的产业化进程




摩方精密成立于2016年，具有强大的研发团队，并组建了一支强大的市场团队，在亚太和欧美地区都有服务点。公司发展较为快速，到2022年已经完成了C轮融资，目前的融资已经过亿，目标是在2024年做上市的筹备。其研发的设备也获得了国内外的许多大奖，公司的超高精密3D打印系统荣获全球3D打印领域知名的TCT“硬件奖-树脂系统”。工业客户已经达到1200多家，科研院所有500多家。



未来的发展方向：
●销售科研用设备
●销售工业级设备
●直接销售终端产品