A altura total de uma haste de drenagem usada na cirurgia de glaucoma é de apenas 2,5 mm e o diâmetro da mola é de apenas 20 μm (micrômetro). Qual é o conceito dessa precisão?
Para fazer uma conversão simples, o diâmetro de um cabelo adulto está entre 50-60 μm, enquanto a mola usada no "espinho do olho" equivale apenas a 1/3 da espessura de um cabelo. Quando os dispositivos médicos são tão pequenos que só podem ser vistos ao microscópio, a impressão 3D ultraprecisa entra em cena.
Quando a tecnologia de impressão 3D entra na indústria a partir do laboratório e brilha nos campos de aplicações odontológicas, cultura celular, administração de medicamentos, aeroespacial e outros campos, os requisitos mais altos de precisão se tornaram uma das direções de desenvolvimento dessa tecnologia. Tomando também como exemplo o prego de drenagem, ao utilizar impressoras 3D de 50μm, 30μm e 10μm para fabricar esse “espinho no olho”, quanto maior a precisão, melhor a qualidade e suavidade do prego de drenagem.
Depois que a precisão continuar a melhorar, que surpresas a tecnologia de impressão 3D nos trará no campo médico?
fora da terra de ninguém
Nos últimos 40 anos, a tecnologia de impressão 3D tem sido usada em muitas áreas médicas.
Em 2015, o FDA aprovou a listagem do primeiro medicamento antiepiléptico impresso em 3D "Levetiracetam Instant Tablets". Em 2016, a Universidade de Harvard usou a tecnologia de impressão 3D para fabricar os túbulos proximais do rim humano. Em 2019, cientistas israelenses usaram a tecnologia 3D para fabricar o primeiro "coração artificial" do mundo.
foto
Não se limitando apenas ao laboratório, a impressão 3D e a indústria também foram mais integradas nos últimos anos.
No recente BMF · 2023 Innovation Power Forum co-organizado pela BMF, Lianjie Innovation e Lianjie Qichen Capital, Lu Junhui, diretor do departamento de negócios de terminais da BMF, apresentou que o mercado de impressão 3D está passando por uma transformação a partir da pesquisa científica nos últimos anos. O mercado está se movendo gradualmente em direção a um processo iterativo de P&D industrial. O próximo passo deve ser romper as limitações técnicas e realizar a produção em massa de produtos finais. A julgar pela aplicação dos próprios produtos da MMF, os dois campos com o progresso mais rápido na aplicação doméstica são facetas dentárias e biorreatores.
O folheado dental é uma tecnologia de clareamento e restauração dentária, que equivale a colar uma camada de material semelhante à cor normal do dente na superfície de dentes descoloridos ou defeituosos para obter o efeito de clareamento ou reparação. Xing Yuxiang, diretor de marketing da Mofang Precision, disse ao repórter do "China Times" que a espessura do material de faceta dentária produzido por técnicas tradicionais é de pelo menos 400 μm e não é bom para os usuários usá-lo diretamente nos dentes. Portanto, é necessário ranger os dentes do usuário primeiro. Este procedimento pode afetar o nervo do dente. O uso da tecnologia de impressão 3D de alta precisão pode controlar a espessura das facetas dentárias para cerca de 60 μm, o que é semelhante à espessura de um fio de cabelo, de modo a realizar o ranger dos dentes e reduzir a dor dos pacientes e a dificuldade de operação para médicos.
Em comparação com a distância entre a odontologia e o público em geral, os biorreatores não são comuns na vida cotidiana, e são usados principalmente na cultura in vitro de tecidos humanos, que é a cultura de organoides frequentemente mencionada pelos profissionais. Lu Junhui mencionou que o surgimento da tecnologia de impressão 3D de ultraprecisão está levando a indústria a romper com o design original do produto e o pensamento de produção.
Por exemplo, uma fundição de medicamentos no Japão introduziu o sistema de impressão 3D da Mofang Precision para a produção de andaimes de cultura de células e microagulhas para a entrega de medicamentos para tumores. A impressão 3D tem vantagens nas quais os processos tradicionais não são bons na fabricação de estruturas internas, canais de fluxo muito pequenos ou matrizes de orifícios densos e paredes extremamente finas.
Quando os dispositivos médicos estão sendo explorados na direção de maior precisão, há mais opções em termos de materiais e desempenho. A integração de tecnologia avançada e indústria também fornece uma nova nota de rodapé para a palavra inovação.
Os espinhos e as flores da indústria enraizada
No caminho para o posterior desenvolvimento da tecnologia 3D, quais são os fatores internos e externos que a impedem de se enraizar na indústria?
De acordo com diferentes materiais, a tecnologia 3D pode ser simplesmente dividida em duas escolas: a rota de impressão em metal e a rota de impressão não metálica. Atualmente, as empresas nacionais de tecnologia 3D listadas BLT e Farsoon Hi-Tech seguem a rota de impressão 3D de metal. A Fang Precision é a primeira empresa de tecnologia de impressão 3D não metálica que se prepara para fazer o IPO. Lu Junhui disse que, do ponto de vista técnico, depois que os equipamentos, sistemas e serviços de uma empresa amadurecem, o nível de restrição interna é, em última análise, uma questão de materiais. Atualmente, o MPF tem feito grandes esforços para fazer a transição da resina para a cerâmica, porque a cerâmica é muito promissora. mercado final.
Ao falar sobre limitar a aplicação da tecnologia de impressão 3D no setor, tanto os profissionais quanto os investidores do setor disseram que o entendimento e a aceitação dessa tecnologia por parte do setor é o fator de influência mais importante.
"Tomando como exemplo os clientes da nossa empresa, a maioria dos compradores nacionais de equipamentos de impressão 3D de precisão da MMF são laboratórios de pesquisa universitários para pesquisas de ponta, enquanto as empresas estrangeiras têm empresas grandes e pequenas e até um grande número de pequenas e médias empresas. empresas de grande porte", disse Xing Yu Xiang. Em sua opinião, essa diferença de uso não depende apenas do preço, mas que a confiança de longo prazo do mercado na tecnologia de impressão 3D ainda não foi desenvolvida.
Quando a aplicação na indústria ainda não atingiu o nível de proficiência, quais são as oportunidades de mercado para a impressão 3D?
Hoje em dia, muitas peças de dispositivos estão se tornando cada vez mais miniaturizadas, e é difícil conseguir a abertura do molde e a moldagem por injeção com as técnicas tradicionais. Esta é precisamente a oportunidade deixada para a tecnologia de impressão 3D.
Além disso, com o surgimento de marcas nacionais no mercado de dispositivos médicos, o grau de substituição doméstica está se aprofundando e o período de remodelação está chegando, e a impressão 3D pode desempenhar um papel importante nisso.
