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動(dòng)態(tài)界面打?。喝隆⒏?、更精確的3D生物打印技術(shù)

魔猴君  知識(shí)堂   27天前

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3D打印已經(jīng)改變了各個(gè)行業(yè),提供了從創(chuàng)建原型到開發(fā)復(fù)雜生物醫(yī)學(xué)結(jié)構(gòu)的可能性。在當(dāng)前的方法中,DLP因其速度和精度而成為一種流行技術(shù)。然而,這種技術(shù)也有缺點(diǎn),包括材料均勻性和散熱性,但這種情況很可能正在改變。墨爾本大學(xué)的研究人員開發(fā)了一項(xiàng)創(chuàng)新:動(dòng)態(tài)界面打印(DIP),這種方法可以改變生物打印的未來。

《自然》雜志最近發(fā)表了一篇關(guān)于新DIP方法的文章,該方法通過將打印點(diǎn)移向彎月面或前體液體的表面曲率來提供創(chuàng)新方法。這一戰(zhàn)略變革改善了材料流控制并優(yōu)化了散熱,這是快速、高精度3D打印的兩個(gè)重要方面。

DIP印刷系統(tǒng)及其機(jī)械部件的CAD模型。

這個(gè)新工藝有何特別之處?

動(dòng)態(tài)接口打印過程使用加壓管狀打印頭,該打印頭位于包含液體的儲(chǔ)液器上方。該打印頭旨在利用精心控制的聲學(xué)振動(dòng)將光圖案投射到液體表面(稱為彎月面)上。此步驟有助于塑造和穩(wěn)定打印表面,從而促進(jìn)材料的規(guī)則和連續(xù)積累。通過這個(gè)過程,可以避免過熱問題和打印錯(cuò)誤。DIP技術(shù)的打印速度高達(dá)每秒0.7毫米,比以前的方法有了顯著改進(jìn)。

這一過程開辟了廣闊的前景,特別是在生物打印領(lǐng)域,精度和生物相容性至關(guān)重要。事實(shí)上,這種方法可以加速?gòu)?fù)雜細(xì)胞結(jié)構(gòu)的發(fā)展。在試驗(yàn)中,研究人員證明了其在提高細(xì)胞存活率和減少打印時(shí)間方面的有效性,同時(shí)消除了物理處理并確保了過程的無菌性。

上圖是使用新DIP系統(tǒng)打印的零件,下圖是其CAD模型。

該技術(shù)的應(yīng)用范圍從生物模型的制作到活體組織的制造。該研究的主要作者之一卡勒姆·維德勒(Callum Vidler)指出,“生物學(xué)家看到了生物打印的巨大潛力,但到目前為止,其用途僅限于低產(chǎn)量應(yīng)用?!盌IP工藝現(xiàn)在可以克服這些限制,在速度、精度和規(guī)律性方面取得進(jìn)步。Callum Vidler補(bǔ)充道:“這在實(shí)驗(yàn)室研究和臨床應(yīng)用之間提供了重要的聯(lián)系。

澳大利亞團(tuán)隊(duì)與60多名研究人員(包括來自哈佛醫(yī)學(xué)院和斯隆凱特琳癌癥中心的專家)的合作,表明了全球?qū)@項(xiàng)技術(shù)的興趣。維德勒先生表示,“反饋非常積極”。

動(dòng)態(tài)界面打印的未來

動(dòng)態(tài)界面打印技術(shù)標(biāo)志著生物打印和3D打印領(lǐng)域的重大進(jìn)步,徹底改變了光的使用方式以實(shí)現(xiàn)高精度。該工藝的速度、生物相容性和精度之間的協(xié)同作用可能會(huì)開創(chuàng)3D打印的新時(shí)代。

正如其創(chuàng)造者所指出的,這項(xiàng)技術(shù)“填補(bǔ)了生物打印領(lǐng)域的空白”,并標(biāo)志著克服當(dāng)前技術(shù)限制的未來的開始。

 

編譯整理:3dnatives

   

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