加速精准医疗产业落地，摩方微纳3D打印破解类器官芯片高通量难题

人类在破解生命密码的道路上不断突破，尽管人体本身拥有数十万亿细胞，但体外培养体系犹如微型生物工厂和药物质检平台，既能通过健康细胞移植修复人体损伤，又能模拟体内环境进行药物安全评估，其突破性价值更体现在推动生命科学研究和精准医疗发展。

类器官和器官芯片作为模拟构建复杂微型组织模型的关键技术，在病理研究、药物筛选、新药研发等方面发挥重要作用。摩方精密高精度微纳3D打印技术，正通过构建高通量、高精度、高性能生物芯片的制造能力，为疾病治疗、组织工程及新药开发等前沿领域提供创新动力。

全球政策激发下的千亿级产业新蓝图
在新药研发周期延长、精准医疗需求激增的背景下，类器官与器官芯片技术凭借其高仿真性和高效预测能力，正成为突破行业困境的关键引擎。据《2024-2030年类器官和器官芯片行业发展现状和趋势》报告分析发现，全球市场规模预计从2018年的12亿美元跃升至2030年的156亿美元，年复合增长率高达24%。此外，老龄化社会的加剧和慢性病发病率的上升，进一步推动了个性化医疗和精准医疗的发展，器官芯片技术在疾病模型构建和个性化治疗方案设计中的应用潜力巨大。

政策环境方面，2021年，中国 “十四五” 重点研发专项便将 “类器官芯片关键技术” 列为核心攻关方向。今年4月，美国FDA新规计划逐步取消传统动物实验，转而采用实验室培养的类器官和器官芯片技术测试药物安全性。全球政策的转向不仅印证了芯片在模拟人体生理环境方面的科学公信力，更揭示了其在现代医学研究中的基础设施地位。

如今，在全球生物医疗产业加速向精准化转型的关键阶段，摩方精密面投影微立体光刻（PμSL）技术可为类器官芯片制造提供高效经济的解决方案，通过高精度光学引擎与高性能材料体系的协同创新，实现2μm级超高光学精度打印，同时兼容工程类树脂、高精度水凝胶、氧化铝、氧化锆等多类材料。可有效解决器官芯片血管化网络构建、跨器官代谢模拟等关键制造难题，为构建具备临床预测价值的器官芯片提供更多可行性方案。

解锁生命密码，精密结构重构研发范式
让我们共同回顾摩方微纳3D打印技术在微流控器官芯片科研领域的三大经典案例：

乳腺癌细胞外渗检测芯片——东南大学  
中国东南大学王著元教授团队提出将3D打印器官微流控芯片与基于SERS的蛋白质印迹纳米材料(SPIN)相结合来研究体外外渗过程。该芯片由胶原凝胶通道和血管通道组成，其中依次注射人静脉内皮细胞和乳腺癌细胞以诱导外渗。

研究团队利用摩方nanoArch® P150（精度：25μm）3D打印系统制备模具后经翻模得到微流控芯片（通道高度为300、600μm，注射口直径为4mm），可用于研究癌细胞外渗机制，促进抑制癌症外渗的药物研究发展。

DOI：10.1016/j.talanta.2024.125633

内分泌胰腺芯片——上海大学  
上海大学材料基因组工程研究院高兴华团队提出了一种用于糖替代品食品添加剂安全性评价的微流控芯片。研究团队通过摩方nanoArch® S140（精度：10μm）打印模具，经PDMS翻模后再封装制得微流控纺丝芯片，其中模具流道高度0.29-1.23mm，宽0.1-0.15mm。

这种基于微纤维组装的内分泌胰腺芯片，通过微流控纺丝技术制备的模拟血管与3D胰岛培养芯片相结合，可以用于评估葡萄糖以及各种糖替代品对胰岛细胞活力以及胰岛素、胰高血糖素分泌的影响，进而对其进行食品安全性评价。

DOI：10.1002/adhm.202302104

Transwell集成化类器官芯片——中南大学  
中南大学湘雅医院皮肤科、中南大学机电工程学院、重庆大学三峡医院等研究团队了一种用于评估肿瘤转移性的肿瘤类器官芯片。该芯片可以模拟人体内肿瘤生长和转移的生理过程，能够有效评估患者肿瘤细胞的侵袭能力和生长能力。

该团队通过利用摩方nanoArch® S140（精度：10μm）制作了芯片腔室的六边形支架，并使用激光切割技术制造了芯片主体，最终装配成了集成Transwell单元的仿生肿瘤类器官芯片，为研究肿瘤的转移性以及相应的肿瘤治疗和药物研究提供了重要的工具。

DOI：10.1002/smll.202308525

复合精度3D打印技术，跨尺度打印能力
摩方作为超高精密3D打印系统的先行者，以复合精度光固化技术和双精度设备彻底打破了传统微纳加工中精度与尺寸互为掣肘的困局，实现2μm到100mm*100mm*50mm的跨尺度加工突破，有助于制备具有复杂结构和精确尺寸的类器官和器官芯片。

在精准保障打印精度的情况下，摩方以智能与自动化技术大幅度优化了生产流程。摩方microArch® Dual系列双精度设备搭载自动化调平系统（平台自动调平、膜面自动调平、滚刀自动调节）、激光测距系统、流平参数自动化，有效节省调平耗时，简化打印前期准备工作，保障了打印成功率和质量，可兼容光敏树脂和陶瓷浆料等多种材料，为再生医学与精准医疗提供了前所未有的创新载体。

在产业化应用层面，双精度设备的动态精度自动切换能力展现出显著优势：较单精度打印，microArch® D0210（精度：2&10μm）打印微穹顶分级结构效率提升350%，突破精密器件批量化生产效率瓶颈。同时，可根据具体需求定制化设计类器官和器官芯片的复杂结构和多样化功能，降低生产成本，提高研发效率，实现个性化应用。

当传统工艺还在为单一结构的制造而困扰时，摩方已经为全球科研工作者打开了一扇通往无限可能的大门——在这里，每一次芯片设计都是一次生命奥秘的探索，每一款个性化定制解决方案都是对研发进程的新突破。