微納3D打印：推動生物支架研發進程，實現醫療器械自主創新

在心血管疾病發病率升高、人口老齡化加劇以及微創醫療技術不斷進步的復合背景下，生物支架的市場需求持續擴大。定制化治療技術的發展促進了生物支架的創新，重點在于降低支架梁的厚度、縮小直徑和延長長度，以增強其在復雜血管中的輸送性能，進而提升支架的靈活性、精細度和準確性。

3D打印技術以其高效率、高精度、高質量和高設計自由度的特點，在醫療設備和器械制造領域展現出顯著優勢，有效提升了治療效果和患者的生活品質。摩方精密作為全球微納3D打印技術及精密加工解決方案的提供商，能夠迅速響應客戶需求，定制化生產出復雜精密的原型，顯著加速臨床前測試階段的產品開發進程。

智慧醫療前沿 行業熱點聚焦

據Precedence Research統計，全球支架技術市場規模在2024年達到了16.9億美元，預計到2034年將增長至43.9億美元，期間的復合年增長率（CAGR）為10%。支架技術在受損組織、再生和修復領域的應用不斷擴展，是推動全球支架技術市場增長的主要因素。

此外，人們不健康的飲食習慣、長時間久坐的生活方式以及壓力增大的問題日漸突出，這導致了對于高效心臟病學干預方案的迫切需求。同時，我國致力于加強醫療基礎設施建設及引進醫療設備，此項政策有效促進了相關市場的擴展。

創新技術驅動 塑造發展新動能

摩方精密致力于探索微納3D打印在生物支架領域更多元的創新應用場景，希望為生物醫療行業帶來突破。接下來，通過以下五組客戶應用案例，共同領略這些微小卻強大的結構創造的無限生命可能。

①靜電紡絲3D支架

武漢大學中南醫院蔡林教授團隊受多層漁網結構的啟發，通過模板輔助靜電紡絲和微納3D打印技術的結合，開發了一種3D納米纖維支架。這種拓撲結構，特別是富含鍶羥基磷灰石（SrHAp）的聚己內酯/絲素蛋白納米纖維，在協同促進血管生成、增強成骨和抑制破骨細胞分化方面發揮著關鍵作用。

團隊利用摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)技術（nanoArch® S130，精度：2μm）在靜電紡絲膜上打印水凝膠點陣結構，通過膜層的組裝獲得3D支架，提高3D支架作為組織工程平臺的適用性。該支架植入僅8周內，就在整個植入區域引發了大量新骨的生長，展現了近100%的修復效率，這一成果為治療骨質疏松性骨缺損提供了一種具有潛力的治療策略。

②生物活性BG /GO支架

上海交通大學等團隊研究基于表面改性的3D打印多孔生物活性玻璃(BG) /氧化石墨烯（GO）支架對巨噬細胞活化和骨再生的影響。該團隊利用摩方精密microArch® S240（精度：10μm）3D打印設備，成功打印了生物支架。

其打印結構為多孔圓柱，整體尺寸12.5*2mm3，燒結前孔徑500μm、燒結后(孔徑300-350μm，桿徑約200-250μm)，孔隙率80%。該研究成功實現了骨再生，有望用于臨床骨缺損的治療中。

③光固化水凝膠制備多種支架

湖南大學韓曉筱教授團隊提出了一種光吸收與自由基反應協同作用的光散射抑制新機制，并基于此機制開發了一種新型光抑制劑（Cur-Na），有效抑制光輔助3D打印中的光散射效應。

團隊將添加了Cur-Na的生物墨水應用到摩方精密nanoArch® S130（精度：2μm）光固化打印機中，成功地制造了各種具有多尺度通道和薄壁網絡結構的生物活性功能支架（仿生支架，可灌注血管網絡，極小三周期曲面等），證明了該光抑制劑在制造具有小尺度特征的功能性載細胞3D支架方面的優異能力。

④復合心血管支架

來自香港城市大學等團隊設計和制造了具有高徑向強度的薄壁3D打印復合心血管支架，成功實現了壁厚約為150μm且具有高徑向強度的復合支架。該研究為解決薄壁厚度和高徑向強度無法同時實現的困境提供了一種潛在的解決方案，并激發了更多基于新型3D打印力學超材料醫療設備應用的靈感。

該研究采用摩方精密nanoArch® S140（精度：10μm），利用PμSL技術打印鏤空支架結構結合磁控濺射鍍金，制備具有良好的細胞兼容性和高徑向強度的復合血管支架。該支架結構的直徑3.5mm，長度9.4mm，支柱厚度120μm，壁厚150-250μm。

⑤仿生水凝膠支架用于肌腱再生

來自浙江大學的團隊研發了一種具有平行排列基底層結構的Exos-Yap1功能化GelMA水凝膠，以增強TSPCs的粘附性，促進細胞干性，并將再生細胞引導至肌腱，用于體外和體內肌腱再生。

該團隊使用摩方精密nanoArch® S130（精度：2μm）打印出平行排列的溝槽結構，整體尺寸約5*4.7mm2，結合PDMS翻模制備仿生水凝膠支架，可修復肌腱缺損、實現體外/體內肌腱再生，在臨床上有巨大應用潛力。

盡管3D打印技術在生物醫療領域已取得顯著成就，但許多技術尚處于研發和試驗階段，存在免疫反應、血管化、多組織打印、仿生結構等諸多方面的瓶頸，仍需要更廣泛的臨床驗證和實際應用以確證其可行性與實效性。

展望未來，摩方精密將持續通過技術研發、材料創新、臨床協作及跨學科融合等多維度的優化策略，不斷推動生物醫療產業的創新與高質量發展。