狭义的制造技术重点放在(每日科技名词｜生物增材制造技术)

2022年09月17日

生物增材制造技术

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定义：将生物材料或生物单元（细胞或蛋白质等）按仿生形态学、生物体功能、细胞特定微环境等要求用增材制造的方法制造出具有复杂结构、功能和个性化的生物材料三维结构或体外三维生物功能体的制造方法。

学科：机械工程_机械制造工艺与设备_近净成形与快速制造

相关词：增材制造数字化制造技术绿色制造技术

【延伸阅读】

组织、器官的损伤或功能衰竭是人类医学面临的一大难题。“人造器官”一直以来是人类的梦想，生物增材制造技术便是实现这一梦想的有效途径。

从广义上讲，与生物医学领域相关的增材制造技术均可视为生物增材制造技术。我国清华大学的一些学者根据原材料及打印成品的不同，将这一技术分成五个层次。第一层次不涉及生物相容性，如打印精确的组织器官模型，以便于外科手术的路径规划；第二层次要求生物相容性但无需降解，如打印钛合金关节和硅胶假体；第三层次是制造具有生物相容性且可降解的产品，如打印骨支架和血管支架；第四层次是操纵活细胞直接构建生物组织或器官，如打印皮肤、血管，这也是狭义上对生物增材制造技术的定义；第五层次是以类器官（Organoid）或微器官为基本单元，制造复杂的生命系统。

生物增材制造技术的特点，在于其使用的是生物材料或生物单元（统称为生物墨水），技术原理和过程则与普通的增材制造技术大同小异，主要分为挤出型、液滴型和光固化三类。挤出型增材制造最为常见，它采用压力驱动的方式挤出连续的细丝（其成分通常为细胞和水凝胶），可用于打印各种黏度的生物材料和不同浓度的细胞，得到的组织结构具有足够的机械性能。液滴型增材制造以含有细胞的独立的液滴作为基本单元，其精度更高，能够打印高细胞密度的结构。光固化增材制造利用的是光敏树脂的光聚合特性，相比于零维的液滴和一维的细丝，光固化方法打印的是二维的平面，因此具有更高的打印速度。

目前，国内外医疗机构已经成功借助生物增材制造技术，人工制造出骨骼、皮肤、血管、肾脏等组织和器官。人们在惊叹这一技术如此神奇的同时，也希望它给人类生物医疗的发展带来更加光明的前景。

责任编辑：张鹏辉

转发:孙燕

审核:郝林