纳米3D打印技术可将体外受精（IVF）周期减少40%，从而减少患者经济和情绪痛苦

南极熊导读：纳米3D打印是一个非常小众的技术领域，到目前为止，该技术应用主要集中在实验室环境。因此，亚微米级3D打印能力的实际用例仍在持续探索中。

2022年12月15日，南极熊获悉，澳大利亚体外受精(IVF)专家Fertilis Pty Ltd展示了一种在医疗领域可能富有成效的纳米3D打印技术。

△视频：NanoOne的2PP双光子聚合3D打印系统介绍

Fertilis表示，与目前市场上的其它产品相比，3D打印为胚胎植入前提供了更好的控制和更少变化的环境，并且更接近人体。该公司通过使用奥地利UpNano GmbH开发的一种光聚合材料和NanoOne 2PP 3D打印机来制造动态细胞培养物。这可以将怀孕通常所需的植入周期减少30-40%，从而减轻患者的情绪和经济痛苦。

△体外受精（IVF）流程示意图

研发技术背景
体外受精(IVF)对胚胎来说是一种负担，因此，在植入前阶段暴露在反复变化的条件下，保持它们的安全和健康是很重要的。暴露在不断变化的环境中不仅会造成巨大的压力，而且还会增加失败的风险。

因此，为了减轻胚胎的压力，提高体外受精的成功率，Fertilis为受精和胚胎着床之间的关键生命阶段开发了独特的环境并申请了专利。这种史无前例的3D打印微型设备具有直径0.05毫米的特征，可以精确地监测和控制受精卵的培养过程，从而消除了体外受精从业者在培养皿之间移动细胞的需要。

△Fertilis的微流控细胞培养观测系统，采用UpNano 2PP技术3D打印

纳米级3D打印解决方案
UpNano的联合创始人兼首席运营官Denise Hirner指出：“这些通道直径比人类头发丝还细小，因此对以往的制造能力具有很强的挑战性。UpFlow的树脂粘度比其它任何具有相当生物相容性的2pp材料都要低。这使得后期制作处理更加出色，特别是为了去除未聚合的材料，并确保结构元素的可重复性，可对非常细的通道进行冲洗。”

△UpNano的UpFlow光聚合材料

UpNano通过为UpFlow材料选择特定的树脂来实现这种粘度，这些树脂将材料的粘度保持在较低水平，直到最终的紫外线照射使材料变硬并准备好使用。该材料的其它优点包括高光学透明度，使其非常适合对孵化胚胎进行显微镜检查，以及极低的自发荧光。

Fertilis使用UpFlow和最近交付给南澳大利亚大学澳大利亚国家制造工厂(ANFF)的 NanoOne 打印机。该打印机不仅提高了用于孵化胚胎的3D打印微型设备的质量，还提高了生产速度。Fertilis首席执行官Marty Guavin说：“以前，我们打印微流体设备通常需要两周的时间。现在仅需要4小时。而且，最重要的是，使用UpFlow可以获得比以前质量更好的产品。”

使用NanoOne还可以让Fertilis充分利用UpNano的自适应分辨率技术，该技术可以在打印时调节激光束的焦距宽度，能够一次打印更大和更小的特征，并提高生产时间和质量。Denise Hirner解释道：“Fertilis的微流控细胞培养观测系统具有微小的通道和更大的结构，可将装置连接到孵化过程所需的管道。NanoOne能够打印各种尺度，从纳米到厘米，可以在一个生产周期内完成所有打印工作。这极大地增强了连接器与管子的紧密配合，并降低了泄漏风险。”

△NanoOne 2PP 3D打印机

纳米3D打印在医疗领域的潜力
总之，使用UpFlow制造的微流体设备可以保护胚胎，并能够自动改变胚胎周围的营养培养基。这提供了有史以来为体外受精开发的最优生长环境。Marty Guavin说：“我们的设备允许在同一个结构中进行受精、胚胎培养和胚胎冷冻保存，因此不再需要手动移动胚胎。事实上，这会显着提高成功率并减少父母的时间、成本和压力。”

对于UpNano而言，UpFlow的开发再次证明了2PP 3D打印在细胞和医学研究方面的巨大潜力。同时，UpNano也推出了高度生物相容的水凝胶X Hydrobio INX U200，该公司表示，它是目前唯一一种允许将活细胞直接从培养板，嵌入高精度3D打印结构的生物应用树脂。