欧盟CerAMfacturing项目在个性化医疗领域的突破

德国Fraunhofer陶瓷技术和IKTS 系统研究所研发了一项3D打印新技术，不仅可以打印骨科植入物、假牙、手术工具等医疗产品，还可以打印微反应器这样非常复杂、微小部件。

目前Fraunhofer研究所正在寻找合作伙伴，共同转化这项新技术，所以3D打印设备和材料的真面目尚未揭晓。不过就让我们先留着这个悬念吧，本期3D科学谷先期揭密一下这项打印技术、材料的原理以及应用方向。

悬浮液3D打印
Fraunhofer研究所研发的这项3D打印技术可打印的材料是陶瓷或金属粉末悬浮液。陶瓷或金属粉末被混合在一种低熔点的热塑性粘合剂中，热塑性粘合剂在80摄氏度时就会融化成为液体。在打印过程中，打印机的电性温度熔化了粘合剂，并混合着陶瓷或金属粉末材料以液滴的形式被沉积下来。沉积后液滴迅速冷却变硬，三维对象就这样被点对点逐渐打印出来。

金属、玻璃或陶瓷粉末材料被均匀的混合在粘合剂中。粘度也是精确控制，混入的粉末材料既不能太“稀”也不能太“稠”，这样打印机才能进行流畅的打印。

微米级应用：

微反应器
研究人员已使用该技术打印出高性能陶瓷和硬质金属制品。包括一个比一英镑硬币还小的药物植入物和陶瓷微反应器。药物植入物包括线路和微通道的植入物仅几百微米宽，作用将止疼药、血液稀释剂、抗生素药物混合并有规则的将药物输送到患者体内。

微反应器的特征尺寸通常在10到300微米（或者1000微米）之间，微反应器的“微”表示工艺流体的通道在微米级别，而不是指微反应设备的外形尺寸小或产品的产量小。微反应器中可以包含有成百万上千万的微型通道。

上图是研究人员打印的陶瓷微反应器，包含了众多复杂的微型通道以及两根液体连接管。微反应器中的复杂结构以及反应器内部、外部的密封性对传统技术挑战极大，而通过陶瓷3D打印技术，可以制造出一个整体式的反应器。从这项技术中受益的不仅是医生，还包括制药行业和化工行业，这些行业将应用微反应器进行工艺开发和生产。使用3D打印技术制造少量的微反应器不仅成本低，而且安全性高。

内窥镜手术器械
医生在进行内窥镜手术时需要用到特殊的手术器械，在手术过程中，该器械将输出高频电流，同时完成血管闭合和组织切割分离。为避免高频电流伤害到病人，在制造的时候通常需要采用绝缘材料，而陶瓷可以满足很好的绝缘要求。另外，陶瓷的坚固性和易清洗性，也使它非常适合用于制造医疗设备和部件。Fraunhofer研究所的研究人员表示，他们的3D打印技术可以用来打印外科手术器械中的陶瓷部件。
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关于CerAMfacturing
在欧盟的资助下，CerAMfacturing研究项目已于2015年10月展开，将持续三年时间。项目的合作伙伴来自企业和研究领域，合作伙伴一起开发用于个性化医疗方面的器械和零件。他们正在开发的手术工具，如钳子和镊子，膝关节植入物和脊柱植入物，以及量身定制的联合疗法热处理剂。作为项目核心成员，Fraunhofer陶瓷技术和IKTS研究所在CerAMfacturing研究项目中起了推动3D打印技术在个性化医疗方面深化的作用。

来源：3D科学谷