中国3D生物打印行业报告（46页）

行业报告下载 2020年09月10日 13:23 管理员

喷墨式生物打印：喷墨式打印技术在非生物打印与生物打印领域均是最常用的技术，由喷头将液体细胞、生物材料打印在底板上，利用紫外光层固化，形成 3D 结构制品。喷墨式生物打印技术使用的生物材料是经过特殊处理的液态材料。喷墨式生物打印的优点表现为打印速度快、成本低、使用范围广，缺点表现为与组织器官细胞密度相同的液体生物材料难以制造，且液体细胞与生物材料在热应力和机械力的作用下定向性低、液滴大小不均匀、易堵塞喷头；（2）微挤压式生物打印：利用机械力和气压等驱动力，从微喷头挤压出细胞、生物材料，构建 3D 生物制品。微挤压生物打印可以兼容细胞及多种生物材料，微挤压系统的高分辨率促使生物打印机精准度提升，从而可以打印复杂结构。其缺点表现是在机械力与压力的作用下，黏性流体受到剪应力，使得细胞的存活率降低，同时，高分辨率导致微挤压生物打印的速度下降；（3）激光辅助生物打印：基于激光诱导正向移动技术，利用聚焦激光脉冲产生的高压气泡，将生物材料推向基板，形成 3D 生物制品。目前，激光辅助生物打印使用多肽、DNA 及细胞等材料，主要运用在组织器官工程研究中。激光辅助生物打印优点表现在于细胞沉积密度高，微尺度分辨率为单个细胞，打印精确度高。其缺点是多个单元或类型都需要准备单独的色带，导致设备准备时间长，且组合打印操作麻烦。

自 2000 年开始，3D 生物打印逐渐进入基础研究阶段，此阶段以 3D 生物打印技术研究为主。2000 年，美国 Clemson 大学的 Thomas Boland 教授首次提出“细胞及器官打印技术”的概念，开启了真正意义上的 3D 生物打印技术应用研究。2003 年，Thomas Boland 教授及其团队首次成功打印活细胞，并发表世界上首篇细胞生物打印论文，实现从打印无生命物质到打印有生命物质的飞跃，引起各界广泛关注。2004 年该团队申请了全球首个细胞及器官打印专利（美国专利 US 7051654），并授权于 3D 生物打印上市公司 Organovo。2005 年，清华大学生物制造团队与美国 Drexel 大学分别发文报道基于微挤出式的细胞 3D 打印研究工作进展，公布了微挤出式生物 3D 打印装备与开发最新研究进展。（2）应用转化阶段（2007-2016 年） 2007 年后，全球 3D 生物打印技术逐渐由技术研究转向产品研发，由基础研究向应用转化，基于 3D 生物打印技术的应用产品陆续出现，临床应用案例逐渐增多。2007 年，意大利骨科医疗器械企业 Limage Corporate 推出了全球首个 3D 打印标准化硬组织修复产品可植入髋臼杯 TRABECULAR TITANIUMTM 获 CE 认证。2010 年，美国 3D 生物打印上市公司 Organovo 公开第一个利用生物打印技术打印完整血管的数据资源。2011 年，迈普医学的 3D 打印标准化软组织修复产品——可吸收硬脑（脊）膜睿膜获 CE 证，该产品于 2014 年获 CFDA 注册证。2012 年，苏格兰科学家首次以人体细胞为材料，通过 3D 打印机打印出人造肝脏组织。2013 年，密歇根大学公共医疗中心通过 3D 打印技术制造了一段人工气管，并成功开展了全球首例 3D 打印器官人体移植手术。

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