高精度生物3D打印水凝膠，解鎖生命健康多場景應用

增材制造(AM)技術作為一種創新性的生產方式，經過多年發展，在航空航天、汽車、醫療、教育、建筑等行業有著廣闊的應用空間。隨著工業4.0時代對生產轉型要求，對各領域加緊新品研發、技術迭代和工藝升級，也對增材制造技術提出了新的需求。

當前，可用于增材制造的材料范圍相對狹窄，其適用性和兼容性也尤為局限。因此，拓寬材料科學的研究領域，提升材料適應性，是加快增材制造技術發展的關鍵所在。

摩方精密始終致力于自主創新技術和材料的研發，現面向市場最新推出合作款新材料：生物3D打印材料-SL系列水凝膠。通過與微納級高精密3D打印技術的結合，新材料將為醫藥工業、醫療與健康服務產業等領域帶來具有潛力的應用場景。

光固化生物3D打印技術（如：數字光處理，DLP）可精確控制細胞和生物材料在空間中的分布，以此構建復雜幾何結構，被廣泛應用于組織工程、藥物篩選、外科植入物等生物醫學研究領域。其中，常用打印材料——水凝膠通常是由水和交聯聚合物構成的網絡結構，在水中吸收大量的液體并保持其形狀和結構，具有優異的保水性能和柔軟彈性。

然而，在DLP打印過程中，光在固液兩相界面會產生物理散射，細胞的混入會加劇此種散射效應，導致水凝膠在非目標區域固化，降低了打印精度，使眾多生物性能優異且具有小尺度特征（如血管網絡和薄壁結構等）的復雜結構難以成型，限制了DLP打印技術在生物醫學領域的應用。

SL系列（甲基丙烯?；髂zGelMA等）水凝膠材料，主要應用于生物3D打印。該材料具有生物相容性、生物可降解性、力學調控性能、組織相似性、細胞親和性和多功能性等特點。SL系列水凝膠通過光散射抑制技術，大幅提高了DLP的打印精度，結合微納級超高精密3D打印技術，SL系列水凝膠呈現了優秀的成型效果，且適配摩方精密高精度微納3D打印系統，為組織工程、器官再生、藥物篩選等領域提供了新的研究方向，是一種具有潛力的生物材料。

①應用優勢

組織工程：可用于打印生物醫學產品、人工組織等，可以為再生醫學領域提供精準的解決方案。

藥物遞送系統：可用于制備藥物釋放載體，實現可控釋放藥物的功能。

細胞培養支架：可用作細胞培養的支架，提供細胞生長的支持和環境。

②相較其他生物墨水材料優勢

更接近生物組織：水凝膠材料的物理和化學性質更接近生物體的自體組織，有利于細胞的附著、增殖和分化。

生物相容性更好：水凝膠材料通常具有更好的生物相容性，更適合用于生物醫學應用。

可調控性更強：水凝膠材料的性能可以通過調控分子量、取代度、含水量等參數來實現定制化的設計，滿足不同應用的需求。

③應用領域及典型樣件案例

人工血管網絡：

利用水凝膠打印的人工血管，可用于生物科學研究和醫學應用。（多尺度多分支血管網絡（通過注射有色染料溶液進行灌流），擁有可灌流液體的通道(200~500?μm)和薄血管壁(~100?μm)）

脊髓支架：

利用水凝膠和絲素蛋白混合打印的脊髓支架，有助于脊髓的損傷修復（根據Micro-CT掃描數據逆向設計的脊髓支架，擁有不規則的微通道和模仿脊髓內部結構的薄壁血管網絡）。

三周期極小曲面結構（TPMS）支架：

拓撲結構特征(曲面、薄壁、高孔隙率和互聯互通)，有助于氧氣和營養物資的擴散和滲透，可應用于構建肝臟和心臟器官等軟組織。