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风口不在融资不断这里有一份3D打印职业整理

放大字体  缩小字体 2019-11-05 14:06:58  阅读:5674+ 作者:责任编辑NO。谢兰花0258

作者:汝晴、梦想家菜菜、慕一

10月22日,在“直通乌镇”全球互联网大赛总决赛上,3D打印公司「LuxCreo清锋年代」取得了大赛冠军。同月,专攻数字化齿科3D打印机的「迅实科技」,宣告完结过亿元人民币的B轮融资。

8月8日,「LuxCreo清锋年代」宣告完结KPCB领投,北极光创投、顺为本钱跟投的3000万美元B轮融资。 8月26日,研制微纳米级3D打印设备及材料的「摩方材料」完结1亿人民币A+轮融资。

在曩昔的两个月里,3D打印企业招引了不少商场重视。此前,36氪也从前对2018年、2019年的两年来3D打印范畴的投融资状况以及现在3D打印整个工业状况进行了剖析。(概况请看:创造30年后,3D打印现状怎么?)

持续3D打印的论题,国内3D打印范畴首要有哪些玩家组成?信任读完这篇文章,你必定能得出答案。

3D打印是什么?

3D打印是增材制造的另一种说法,它是以数字模型为根底,将材料逐层堆积制造出实体物品的新式制造技能。增材制造可节省制造材料和加工时刻,制造形状万千的物品,完结制造的个性化和定制化。增材制造完结了制造方法从等材、减材到增材的改变,改变了传统制造的工艺流程、出产线、工厂形式、工业链组合,被认为是制造范畴极具代表的颠覆性技能。

为抢占增材制造技能及工业开展先机,多个国家和区域将其列为要点开展方向,拟定了相关规划及扶持方针。

按3D打印工业链,能够依据上中下游分为3D打印材料、3D打印设备、3D打印服务、以及3D打印运用。而依照3D打印原材料的则能够分为金属3D打印和非金属3D打印两大类;依照运用上的差异又能够分为工业级3D打印、特种打印等。

在这份职业图谱里,咱们将整个3D打印职业拆分红金属3D打印和非金属3D打印两大类,并以相关的打印技能和运用规划为细分项为咱们盘点整个商场的企业格式。

一、金属3D打印

1、金属3D打印材料

与一般材料不同的是,3D打印材料需求运用特有的技能进行制备,来满意3D打印产品及3D打印设备对材料的特殊要求。依据所运用的3D打印技能的不同、制造的零件用处不同,所需求的材料也不相同。

金属3D打印材料首要是金属粉末,首要原料包含钴基合金、不锈钢、工具钢、模具钢、镍基合金、钛及钛合金,以及各系铝合金等。

据有关数据剖析陈述显现,未来商场3D复合打印材料的规划将不断添加,金属材料的运用也会逐年上升,估计2022年复合材料有望到达1.11亿美元,3D打印金属材料的商场规划到达8亿美元,金属材料的研制出产将有更宽广的商场空间。

在金属3D打印材料范畴,有公司仅针对特定范畴供给专业材料。如「中航迈特」,主营事务事务便是航空航天金属 3D 打印粉末材料研制和出产,年产能将达至少1000吨;以及「融天航空器材」署理来自美国、欧洲的航空用3D打印金属粉末。

更多的厂商是出产通用性的金属粉末产品。如「纳联材料」出产适用于SLM、EBM、DED 等技能的基合金、不锈钢、工具钢、模具钢、镍基合金、钛及钛合金金属粉末材料;同类公司还有「宇光飞利金属材料」、「金源智能技能」、「微纳增材技能」、「康普锡威科技」、「英纳特纳米科技」、「优材科技」、「中体新材料」、「上海状迈」等。

此外,还有部分兼备打印设备和材料的公司,将在下文进行评论。

2、金属3D打印配备

现在干流的金属3D打印技能有:激光选区熔化(SLM)、激光近净成型(LENS)和电子束选区熔化(EBSM)技能、直接能量堆积(DED)技能以及电子束熔丝堆积(EBDM)。

来历:国家增材制造工业(3D)开展推动计划(2015-2016年)

(1)激光选区熔化(SLM)

SLM是现在金属3D打印成型中最遍及的技能,其作业原理为:核算机将物体的三维数据转化为一层层截面 2D数据并传输给打印机,打印进程中,在基板上用刮刀铺上设定层厚的金属粉末,集合的激光在扫描振镜的操控下依照事前规划好的途径与工艺参数进行扫描,金属粉末在高能量激光的照耀下其发作熔化,快速凝结,构成冶金结合层。当一层打印使命完毕后, 基板下降一个切片层厚高度,刮刀持续进行粉末铺平,激光扫描加工,重复这样的进程直至整个零件打印完毕。(引证自铂力特招股书)

该技能的优势在于能够广泛运用于杂乱形状的金属零件的批量出产,并且大大都金属粉末都适用于这种技能,包含钛合金、铝合金、高温合金、铜合金、钴铬合金、 不锈钢、高强钢、模具钢等,得到的零件致密度几近100%。

3D打印范畴仅有的科创板公司「铂力特」的自研设备就以SLM 3D打印机为主,其招股说明书显现其SLM设备成形机时累计打破50万小时。在打印材料方面,铂力特在开发了数种传统钛合金、 铝合金等材料根底上,成功研制增材制造专用新式钛合金粉末TiAM1、铝合金粉末AlAM1。

以及首要面向航天、航空、帆海、核电等高端制造范畴金属3D打印服务的「鑫精合」相同也是首要运用SLM技能进行服务。此外,该公司还把握激光堆积制造(LDM)的工艺技能,现在具有50 台自主研制的系列化金属选区熔化设备,11台超大类型自主研制的金属堆积制造设备,在职人员 600余人。

别的,在金属(SLM)3D打印范畴,还有如「广东汉邦科技」、「永年激光」、「易加三维」、「易博三维」、「西帝摩」等。

(2)其他金属3D打印技能

LENS(Laser Engineered Net Shaping)是一种依据同步送粉的激光熔覆堆积技能,激光束在操控下,依照预先设定的途径,进行移动;一起,粉末喷嘴将金属粉末直接输送到激光光斑下,使之由点到线、由线到面的次序凝结,然后完结一个层截面的打印作业,这样层层叠加,制造出近净形的零部件实体。运用该技能的打印机一般会与相应的CNC铣削单元混合运用。

美国的「Optomec」上世纪九十年代末开端会集于LENS技能的商业开发,能够做到以五个运动轴移动装置逐步树立3D金属物体,本年3月推出了两款新的独立体系LENS CS 600和CS 800。国内比较典型的公司是「大连海博瑞思科技」,该公司交融了LENS技能,研制了五轴混合加工制造技能,出产了相关设备并供给相对应的处理计划。

电子束选区熔化(EBSM/EBM)是经过在真空环境下运用电子束扫描、熔化粉末材料,逐层堆积制造3D金属零件的工艺,相关于SLM技能加工功率更高,本钱也更低,但技能难度相对更高。

最早将该技能商业化的是瑞典的「Arcam AB」公司,国内则有「智束科技」,该公司中心技能与团队均来历于清华大学,开发了具有自主知识产权的EBSM金属3D打印配备,该技能可广泛运用于航空航天高功用杂乱零部件和医疗植入体制造等范畴。

二、非金属3D打印

1、非金属3D打印材料

现在能够用于3D打印的材料已有1000多种,绝大部分都是非金属材料。非金属3D打印首要运用的是高分子材料,包含组成高分子材料,如聚乳酸(PLA)、聚乙二醇(PEG)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)、聚-羟基戊酸酯(PHBV)、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)以及光敏树脂等;热塑性高分子材料,如PC、ABS-M30i、尼龙、PEEK等;天然高分子材料,如藻酸盐、胶原、纤维蛋白原、明胶、细胞外基质、琼脂糖、葡聚糖、葡萄糖、蔗糖、壳聚糖等。

加工方会依据不同的3D打印技能特性及运用产品需求,挑选不同功用的材料。商场上,也有许多专门研制出产3d打印材料的公司。

如「eSUN 易生」,它是深圳光华伟业股份有限公司2007年进入3D打印材料制造范畴时创建的品牌。截止到 2019年4月,「eSUN 易生」现已上市了超40种FDM材料、以及适用于光固化3D打印的光敏树脂系列。还开发了iSUN3D医疗鞋垫3D打印体系体系,现在,公司产品具有 REACH、RoHS、CE、ISO 等全系列认证,全球署理商累计超50个,产品销往了100多个国家及区域。

现在,FDM(Fused Deposition Modeling,熔积成型法)是市面上本钱最低,运用也最广的3D打印技能,FDM工艺运用丝状材料,可挑选多种材料进行加工,包含聚碳酸酯、工程塑料以及二者的混合材料等。因此,也有公司专门针对FDM公司研制材料。

如36氪采访到的「Polymaker」,这是一家成立于2012年,在工程塑料的3D打印材料在全国际规划都有较高的知名度的公司,在我国、美国与荷兰均树立分公司,90%以上的产品销往美国、德国、日本等海外商场。一起,该公司也能够依据客户需求研制有针对性的材料,比方为航空公司研制飞机上运用的阻燃材料。

别的,相同以FDM线材为主的材料厂商还有「广州优塑」、「Elements 3D」、「青岛宏飞达」、 「深圳市众景优品」、 「瑞贝思三维」、「辰岳科技」、「北京斯科瑞化工」等。

除了FDM工艺,DLP和SLA技能也是非金属3D打印中的两种重要工艺(详细技能论述将在后文打开),它们运用的耗材则是光敏树脂。这类材料的制造工艺难度以及本钱都相对较高,高质量液态光敏树脂依然依靠进口也需求从国外进口。

在光敏树脂材料研制出产范畴,有「广州双力」这类既出产_塑料丝和光敏树脂的公司,也有专心光敏树脂材料的公司,如「力邦新材料」、「正邦科技」、「雅霖特种材料」等。别的,也会有3D打印设备和服务的公司会触及到该材料的研制,如36氪曾报导的「塑成科技」、「清锋年代」、「UNIZ」。

除了这些干流材料,也还有公司把目光投向了特种材料,如「飞亚新材料」开发了聚芳醚醚腈(PEEN)特种高分子材料、「随身科技」研制了石墨烯尼龙复合材料、「晗宇科技」开发了高精细度3D打印白腊耗材。

2、非金属3D打印设备

现在干流的非金属3D打印技能有:熔积成型法(FDM)、立体光固化成型技能(SLA)、数字光投影技能(DLP)、非金属激光粉末烧结(SLS)。

(1)熔积成型法(FDM)

熔融堆积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling),这种工艺是经过将丝状材料如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出,依照零件每一层的预订轨道,以固定的速率进行熔体堆积。首要用处是塑料件、铸造用蜡模、样件或模型制造。但相关于其他几种工艺,加工精度低、时刻较长。

FDM不必激光,运用、保护简略,本钱低,能够满意消费级客户的DIY要求,也能满意企业贱价零件制造以及模型制造的要求。

36氪曾报导过的「创想三维」便是一家桌面级3D打印机厂商,首要供给用于家庭场景的FDM桌面级3D打印机硬件产品和耗材,年出货量50万台,全年营收的 90% 以上来自于海外商场。除此之外,公司创想三维也研制了大型3D打印设备以及桌面级光固化打印机,在工业级打印相同也一切触及。相同针对消费级桌面3D打印的公司,36氪还曾报导过「Snapmaker」。

除了消费级桌面打印机,更多的公司瞄准的是FDM工业级3D打印商场。比方「弘瑞3D打印」、「复志Raise 3D」、「PMAX巨影」、「海芯科技」等。

(2)立体光固化成型(SLA)和数字光处理(DLP)

立体光固化成型(SLA),是运用激光束在液态树脂外表勾画出物体的第一层形状,然后制造渠道下降必定的间隔(0.05-0.025mm之间),再让固化层浸入液态树脂中,如此重复。运用的树脂是光敏树脂,激光束照耀后会构成固态。

在SLA 3D打印范畴,「联泰科技」具有较高的知名度,据其官网介绍联泰科技现在具有国内立体光固化(SLA)3D 打印技能最大比例的工业范畴客户群,国内商场占有率超越 60%。产品已被广泛运用于手板 模具、鞋业、口腔医疗、文明构思、轿车、电子以及教育科研等多个运用及职业范畴。

别的,「中瑞科技」也在光固化3D打印机方面有所堆集,虽然该公司SLA光固化、SLM选区激光熔化、SLS尼龙粉末烧结和FMS铸造砂模和AMC陶瓷都有打印设备,还供给相配套的3D打印材料和3D打印软件,但光固化3D打印机的品种最多。一起,公司也有触及SLM金属打印机。其他会集在SLA光固化3D打印的公司,还包含「东莞鸿泰」、「深圳金石」、「嘉兴善维」、「佛山吗卡」。

数字光处理(DLP),运用的耗材和SLA相同,都是光固化树脂。DLP与SLA最大的不同在于,DLP用的是投影仪的数字光源,SLA用的是激光头。正因为如此,DLP一扫便是一片,SLA成形只能靠一个激光点。比较典型的企业有「迅实科技」,该公司具有针对珠宝规划、齿科等多种职业运用的多款打印机。以及「黑格智造」,该公司以“DLP+”在智能化、打印精度、成型速度、稳定性、成型幅面上,相较于传统DLP有了较大的进步,让运用该技能的设备愈加适宜大规划的终端产品,包含牙齿纠正套、消费类电子产品等的出产。

光固化技能相较于FDM来说,最首要的优势便是精度更高,速度更快。

现在3D打印企业依然面对本钱较高,盈余较难的窘境。很大一部分原因就在于,打印速度难以跟上,功率较低。所以统筹精度,进步速度的打印计划开端越来越被重视,有企业对传统对光固化技能进行改造已到达更快速度的意图。

10月中旬,美国西北大学在《Science》上宣告了的新一代高速、大尺度、光固化的3D打印技能HARP (high-area rapid printing)技能的技能论文。科学家们也以此创办了Azul 3D公司。

据南极熊3D打印报导

,HARP技能选用笔直打印,用紫外线将液态树脂固化为硬化的塑料。此进程能够打印出坚固、有弹性甚至陶瓷。与其他3D打印技能常见的叠层结构相反,这些接连打印的零件机械功用很好,能够用作轿车、飞机、牙科、矫形器、时髦等等的零件。在打印进程中,HARP选用液体聚四氟乙烯在接口上流动得以除掉热量,然后经过冷却单元进行循环。

Azul3D称自己的HARP技能,现已打破了Carbon3D的CLIP技能打印速度的最高纪录,Carbon3D是现在全球3D打印公司中估值最高的企业之一。它的CLIP技能是运用一层透氧膜,阻隔光敏树脂液体和空气中的氧气,完结高速、接连的3D打印成型。

2019年6月,Carbon取得了E轮的出资,融资规划高达2.6亿美元(约18亿元人民币),而估值则到达了24亿美元(165亿元人民币)。截止2019年10月,Carbon3D现已推出了最新一代的高速量产3D打印机L1,方针便是大批量出产运用的。

在国内,也有企业在速度上下功夫。如36氪从前报导过的「UNIZ」以 LCD-SLA 光固化技能为中心,加上其特有的Uni-Directional Peel(UDP,单向剥离)技能,使得其打印机的精度和速度都能坚持较高水平,声称3D打印速度可达1200mm/h以上。

还有此前说到的「清锋年代」则研制了相似于光固化的LEAP技能,据称可将3D打印速度进步百倍。该技能调配公司研制的可量产高功用弹性材料EM-11,将用于清锋年代3D打印鞋底的批量出产。

相同要用3D打印技能量产鞋底的,还有「塑成科技」,该公司选用的是精度更高,速度更快的光固化打印技能,是传统速度的60-90倍。

(3)其他非金属3D打印技能

SLS,在职业界叫做粉末烧结,其可用材料包含高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。

在尼龙3D打印中,「华曙高科」是头部企业,现有职工超越280人,其间研制人员超越 40%,公司共请求专利超越百项,取得专利授权近百项,一起研制金属3D打印设备及尼龙等高分子3D打印材料。此外,该公司在金属3D打印范畴也有所触及。

3DP工艺与SLS工艺相似,选用粉末材料成形,如陶瓷粉末,金属粉末。不同的是材料粉末不是经过烧结衔接起来的,而是经过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。如「宁夏同享集团」就选用 3DP 工艺“逐层叠加、增材制造”,把铸造所用的砂芯砂型直接打印成形, 现已建设了3D打印智能工厂。

三、3D打印服务

说起3D打印服务,这儿咱们将其拆分红两类,一类是3D打印供应链企业,它们为3D打印供给后处理等服务,为3D打印出产供给相关软件(包含操控体系)及相关处理计划;另一类则自身不出产3D打印所需的材料及打印机产品,而是供给处理计划规划、直接的打印服务、以及交易渠道。

(1)软件及体系处理计划供货商

3D打印产线不只需求3D打印硬件产品,相同也需求软件体系的协作。大都3D打印设备厂商会自行研制或是二次开发相关的软件体系。市面上仍有专业的厂商,供给相关计划。

如新三板上市公司「金橙子」科技自主研制了3D打印操控体系,该公司的操控卡集振镜操控、激光操控、运动操控、传感器反应于一体,并一起高精细校对计划、多机加工计划、多种途径规划计划;「 创必得科技」自主研制了赤兔系列主控体系和切片软件,最早完结了 3D 打印脱机操控及多机器分布式操控体系处理计划;「空灵智能」推出的主板品牌「魔印」,该产品搭载了实时监控传输技能,和打环检测技能,使得传统 3D 打印机能够完结互联网打印一起具有自我检测功用,客户可经过手机 app 对 3D 打印机进行长途操控。相同的3D 打印操控体系供货商,还有「谦辉信息」、「 晋原铭科技」。

(2)3D打印后处理

3D打印后处理是3D打印重要的过程,直接运用3D打印出来的物品仅仅一个半成品,有些外表会比较粗糙,需求打磨抛光,有些需求喷涂、上色;金属制品需求退火、处气、固化。经过后处理,3D打印产品才干终究送到客户手里。

本年10月,英国3D打印后处理草创公司「Additive Manufacturing Technologies(AMT)」宣告完结520万美元的A轮融资。上一年,德国专心于SLS聚合物3D打印后处理创业公司「DyeMansion GmbH」取得了500万美元的A轮出资。

国内后处理厂商并不多,就在2019年10月,南极熊曝光了一个专门做尼龙/TPU等材料3D打印后处理的国产厂商——「东莞德为智能(DYEWIN)」。他们自主研制的3D打印零件外表处理及3D打印零件染色等后处理体系,这一套清粉+外表精细处理+染色的体系价格仅为国外同类进口产品的20%。此外,还有「 姑苏诺曼比尔材料」专心金属等材料的3D打印后处理。

(3)消费端3D打印服务及3D打印渠道

在消费端,有公司专心于3D规划软件和规划服务。比方「中望龙腾软件」 就开发了3D One 系列三维构思规划软件 ,首要面对教育范畴。别的面对教育商场的供给规划软件及相应处理计划的公司还有「 遨为数字技能 」、「乐伴科技」、「 张飞打印」。

也有供给产品规划及打印服务的公司,36氪此前曾介绍过集合“3D 打印+文创”的 「 上海极臻三维」, 此外集合3D技能消费范畴的产品化的公司还有「云迹构思规划」、「 3dans 蛋生」、「 紫晶立方科技 」

在3D打印渠道方面, 36氪曾介绍过「云工厂」,“云工厂”的首要事务线包含3D打印、手板加工和机械加工,开发规划了专用于中小批量产品加工的标准化流程,将传统制造和互联网衔接,能够完结线上下单、主动报价、实时盯梢出产进展和快速交给产品的制造。

新三板上市企业「先临三维」也有3D打印服务的子公司「云打印」,云打印打造了“3D 打印+互联网+物联网(IOT)+人工智能(AI)”的技能渠道,打造 C2M 和线上线下相结合的 3D 打 印分布式服务形式。公司已在浙江、江苏、南等 全国多个省份的地方政府或园区协作,树立了十几家线下 3D 打印服务中心。相似的供给 3D 打印云渠道的公司,还有「易速普瑞」、「南京 1001 号」、「创想智造 3D 打印网 」、「魔猴网」等。

此外,还有相关的笔直媒体服务于职业界外的3D打印重视者。比方「南极熊3D打印网」,该渠道报导全球最新的3D打印资讯,定时输出3D打印的研究陈述,举行职业界沟通会议,也为3D打印相关企业供给咨询服务。与它相似,还有「3D打印国际」、「3D科学谷」、「3D打印技能参阅」等。

四、3D打印的运用

3D打印的运用十分广泛,如今最抢手的当属医疗3D打印。

医疗3D打印有着数十亿美元的幻想空间。从细小的细胞安排,到大体积的骨骼,都是3D打印未来的“战场”。

医疗3D打印,首要是用核算机树立三维模型,数据传输至打印机,由打印机逐层打印截面,终究各截面粘合起来完结塑型。

咱们能够从落地的难易程度,把医疗3D打印划分为两部分:

骨科植入物、口腔修正、定制化假肢、手术导板、内植入物,此类非生物3D打印技能,技能更为老练,愈加靠近临床,运用场景清晰,是玩家们首要集合的细分赛道;

细胞安排甚至器官安排的3D打印,还有绵长的技能研制之路,是医疗3D打印的进阶阶段,水面上的国内玩家仅有五家。

(1)最引人注意图板块莫过于骨科植入物

揭露数据显现,骨科植入物占整个植入物商场规划的93%之多,估计2022年骨科植入物的商场规划高达290亿元。现在国内企业现已有一些产品获批上市,也有与医院协作手术的成功事例。

国内首要会集在金属和高分子材料上,国际上,大都国外厂商选用的是羟基磷灰石和聚乳酸复合材料,还有一些骨科辅佐器械则选用的是石膏或树脂材料。

举几个比如,「爱康医疗」的3D ACT钛合金骨小梁髋臼杯在2015年取得了上市答应;「艾科赛龙」也集合3D打印骨科耗材,它的特点是具有介入式手术的导航板计划,协助打扫手术盲区;「 欧比雅」与广州医科大学隶属第三医院协作,协助一名有十年病史的踝关节缓慢骨髓炎患者置换病灶骨骼。

一般咱们有一些维度去点评骨科植入物的技能水平:原料的抗磨损功用和生物相容性、孔隙率、摩擦系数、旋转活动度(涣散应力)、铰链机制(防脱易植入)、承重方法(损耗程度)、补块垫块的丰富性(骨残缺处理计划的丰富性)、手术及翻修战略等等。

(2)风口上的隐形牙套,正是3D打印的作用

3D打印的另一个细分赛道是数字化口腔修正,现在技能现已能够制造栽培牙、义齿、正畸产品等等,还能够达到相关关节紊乱病的医治修正。

隐形正畸正处于出资风口,正畸量在近几年来有着爆发式的增加,诊所的毛利率一般在50%-75%。而隐形正畸所用的隐形牙套,正是3D打印的作用。

3D打印能够带给用户个性化的精准矫形,扫描仪把握数字化地口腔状况,树立个性化的口内3D数字模型,然后出产出“量身定制”的隐形牙套。依据安全证券口腔陈述测算,2017年我国国正畸病例大约206万例,每例按12000元核算,则我国正畸商场规划在 250亿左右。

关于义齿厂而言,3D打印机不只能够完结人工代替,还能够进步出产功率和质量。全国有4000多家义齿厂,跟着工业的晋级、进口代替的加快,未来将有更多的3D打印机进入义齿厂,未来五年商场规划有望超10亿。

以往困扰口腔医师的是,初期规划的概括外形总是很难与终究得到的修正体一起,而3D打印就很好地处理了这个问题。3D打印的方针修正体导板,能够将修正蓝图可视化地出现出来,依据导板打印而成的修正体,能够做到高精准度,让“抱负”和“实际”达到一起。

还有一些公司拿手三维数据搜集,为医院供给手术前规划计划,用可视化的图画仿照手术,协助医师更好地操作演练。这个赛道上,「浙江德尔达」的做法是,经过对病患部位的三维重建,规划手术导板,手术导板就像是一个“手术用的地图”,让医师能够经过实体模型来规划手术;「立刻叁医疗」将3D技能运用在了血管外科、肝胆外、肿瘤、颌面外科。

数字化口腔赛道的公司相对较多,包含此前文章提及的「迅实科技」、「瑞通生物」、「UNIZ」、「 黑格智能」、「精唯信诚」、「长朗智能」等。

(3)国际首颗3D打印心脏诞生

"医疗3D打印的进阶阶段",便是细胞安排甚至器官安排的3D打印。

本年4月15日,以色列特拉维夫大学研究人员宣告成功3D打印出国际首颗“完好”心脏的新闻颤动全球。一夜之间,“3D打印器官”好像触手可及,器官移植供体紧缺好像不再是问题。

可是冷静下来,咱们会发现:这个“心脏”很小,并非人类尺度;血管体系并不完好,毛细血管未被打印出来;此“心脏”尚不具有泵血功用。

虽然距真正可移植的心脏还有一段间隔,可是这颗心脏的诞生,依然引起了巨大的颤动。为什么呢?答案是,它与安排工程构建技能有关。

经典安排工程构建首要需求两类材料——种子细胞和支架材料。支架材料望文生义,起到的即“支撑”作用。它为种子细胞供给成长和发挥生物学功用的场所,需求具有仿照天然安排的构建功用。种子细胞则是在支架材料上联合、成长成所需安排、器官的单位。

怎样的支架材料无毒、无免疫原性,具有杰出的生物相容性、适宜的生物降解性,一起适宜细胞成长?怎样取得多功用干细胞,并使其定向分化成所需的种子细胞?怎么保持所获安排、器官的细胞活性?怎样令打印出的安排/器材功用化?这些都是摆在科学家和企业面前的问题。

特拉维夫大学研究人员便是处理了部分这些问题后,打印出了具有细胞、血管、心室和心房的“完好”心脏。这一起意味着,结构更简略的耳朵、气管、血管等安排器官能够彻底重现。无排异的安排移植或许能先一步到来。

现在,36氪搜集的揭露材料显现,全球生物3D打印的商场规划在30亿元左右,全球抢先的生物3D打印公司包含美国的「Organovo」、日本的「Cyfuse Biomedical」、加拿大的「Aspect Biosystems」等。而国内从事器官、血管等安排工程3D打印的企业,仅稀有家,分别为:「上普生物」、「迈普医学」、「捷诺飞生物科技」、「尤尼科技」、「蓝光英诺」等。

FDM和光固化是现在较为干流的打印技能,上述”心脏“便是FDM技能下打印出来的。光固化技能的优势在于成型简单,可是简单发生毒性问题。

细胞打印工业化的难点,除了技能,还有伦理道德甚至危险操控。社会对此类产品的承受程度、出产进程中或许带来的病毒等危险,也在必定程度上限制了职业的开展。

据悉,现在企业供给的事务多为:生物3D打印机的定制、售卖;生物墨水等其他耗材的定制、售卖;生物仿真模型的打印服务等。现在职业界可降解安排工程支架的打印相对老练,细胞、安排、器官的3D打印处于科研运用阶段的居多。

短期上看,生物(细胞)3D打印比较实际的落地场景在于,打印具有单一功用的类安排来进行体外药检、病毒理测验,甚至化妆品、保健品的作用测验。往远了看,即终究应是完结器官移植,造福人类。

跟着技能的日益老练,3D打印产品的出产制造或许将不再是最大难题。职业玩家们一起面对的问题,其实是方针批阅的问题。

因为医疗3D打印产品或许会直接用于人体,且产品都是依据患者状况个性化定制的,每位患者的状况都会有所不同,所以对它的批阅是十分严厉慎重的,相关方针滞后于技能。

3D打印产品以往没有适用的取证标准,定制化的产品导致取证本钱很大,用在每一个身体部位都需求请求一张医疗器械证,取证本钱极高。

最新的动态是,本年7月国家出台了一项新方针,估计能为医疗3D打印带来强心剂。

这项新政是《定制式医疗器械监督办理规则(试行)》,规则了定制式医疗器械的存案办理、规划加工、运用办理、监督办理的标准,从下一年1月1日起实施。

纵观整个3D打印商场,其运用规划十分广泛,从医用至工业至消费,都能够看到3D打印的身影。

医用范畴包含医用手术导板、医疗植入物、齿科模型及相关纠正设备、金属牙冠等物件的制造;

工业方面,有工业产品规划开发、杂乱小型金属精细零件、航空航天杂乱金属构件、飞机大型杂乱金属构件、航空航天范畴用工程塑料零部件、轿车、家电等范畴零部件制造、铸造用蜡模制造以及修建制造;

在消费范畴则包含,手办制造、珠宝规划与制造、构思产品制造与出产、以及食物制造等。

这篇文章,36氪只盘点了最抢手的医疗3D打印。接下来,36氪还将集合3D打印在其他职业的运用,进行剖析和盘点。

制图:chuyi

其他图片来历:uniz

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