動態(tài)界面打印：全新、更快、更精確的3D生物打印技術(shù)

魔猴君  知識堂   162天前

3D打印已經(jīng)改變了各個行業(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，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)了一項創(chuàng)新：動態(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打印的兩個重要方面。

DIP印刷系統(tǒng)及其機械部件的CAD模型。

這個新工藝有何特別之處？

動態(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液器上方。該打印頭旨在利用精心控制的聲學(xué)振動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，從而促進材料的規(guī)則和連續(xù)積累。通過這個過程，可以避免過熱問題和打印錯誤。DIP技術(shù)的打印速度高達每秒0.7毫米，比以前的方法有了顯著改進。

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。事實上，這種方法可以加速復(fù)雜細胞結(jié)構(gòu)的發(fā)展。在試驗中，研究人員證明了其在提高細胞存活率和減少打印時間方面的有效性，同時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。”DIP工藝現(xiàn)在可以克服這些限制，在速度、精度和規(guī)律性方面取得進步。Callum Vidler補充道：“這在實驗室研究和臨床應(yīng)用之間提供了重要的聯(lián)系。

澳大利亞團隊與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)@項技術(shù)的興趣。維德勒先生表示，“反饋非常積極”。

動態(tài)界面打印的未來

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

正如其創(chuàng)造者所指出的，這項技術(shù)“填補了生物打印領(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