大脑是我们最脆弱的器官之一,就像豆腐一样软。另一方面,大脑植入物通常是由金属和其他刚性材料制成的,久而久之会导致炎症和留下疤痕。麻省理工学院的工程师正在研发一种柔软、灵活的神经植入物,这种植入物可以轻柔地顺应大脑的轮廓,并在较长时间内监测大脑活动,而不会损害周围的组织。这种可弯曲的电子设备可以替代现有的金属电极,用于监测大脑活动,也可以用于刺激神经区域的大脑植入物,以缓解癫痫、帕金森病和严重抑郁症的症状。


机械工程和土木与环境工程教授赵宣和(音译)领导的研究小组,开发出一种3d打印神经探头的方法。这种设备是由一种导电的聚合物或软塑料制成的。研究小组将这种类似液体的导电聚合物溶液转变成一种更像粘性牙膏的物质,然后将这种物质注入传统的3d打印机中,制造出稳定的导电图案。研究小组打印了一些软电子设备,其中包括一个小的橡胶电极,他们将其植入老鼠的大脑。当老鼠在一个受控的环境中自由移动时,神经探头能够从单个神经元捕捉到活动。监测这种活动可以为科学家提供大脑活动的高分辨率图像,并有助于为各种神经障碍量身定做治疗方法和长期的大脑植入物。
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金属3D打印可服务于高端制造业金属部件的制造,颠覆性强、发展潜力大。非金属3D打印通常使用塑料、树脂材料等,金属3D打印通常使用各类合金粉末和线材。相比传统制造模式,非金属3D打印的优势主要在于无模化和可定制,但受限于材料性能,其主要用于样品和模具的生产,量和价都很难起来;而金属3D打印除了具备无模化可定制优势外,在打印效率和打印质量上相比传统金属加工工艺均有较为明显的提升,甚至能够完成传统工艺无法制造的高复杂度高精密度零部件的打印,具有更大的发展潜力。由于更高的技术含量、制造难度和不可替代性,金属3D打印设备单价较高,而金属材料凭借更优秀的耐热、高强和耐用性能,极大拓宽了3D打印的应用范围,在航空航天、医疗的义齿和植入体制造、汽车等应用领域具有广阔前景。


新技术对骨科产品的推动在不断涌现,3D打印技术在骨科治疗中特殊的应用场景应用尤其重要。3D打印指在电脑控制下对塑料、金属、陶瓷、粉末及液体等物料进行接合、融合或堆砌的过程。医疗行业中,3D打印技术一开始只是应用在手术辅助工具例如手术规划模型、定制化的手术导板等,现在已经逐渐被应用到标准化植入物、个性化植入物、定制化假肢,甚至是缓释药物和有生命的人体组织。


在我国产业升级的背景下,3D打印技术得到国家层面的重视,尤其是2017年12月工信部等12部门印发的《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》,提出了年均增速30%以上,2020年增材制造产业销售收入超过200亿元等目标。目前,3D打印技术已经在军事、航空航天、医疗、汽车、机械设备制造及消费领域得到了一定的应用,2018年全球3D打印的产值达到了83.70亿美元,同比增长14.03%,预计未来几年,3D打印的行业产值仍将快速增长,看好3D打印技术在附加价值高的航空航天、医疗、汽车、核电等领域的应用。


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