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2022
06-23

高精密3D打印技術解決透皮給藥微針的加工難題—摩方精密
行業(yè)背景一直以來，我們常用的臨床醫(yī)療給藥方式有口服藥劑、注射針劑、外用涂抹等。不同的給藥方式會各有優(yōu)劣?？诜巹┓梅奖?，需要首先通過腸胃吸收，這樣藥效會有所降低，并且對肝臟等器官產生較強的副作用；注射針劑存在使用不便、產生疼痛、制備成本高、過程復雜等特點。外用涂抹膏藥因為皮膚的隔離，藥物的吸收效率低，并且給日常生活行動帶來不便。臨床上一般不同的藥物有效成分會根據(jù)自身的理化性質、藥理學等因素而采用不同的給藥醫(yī)療方式。隨著科技的發(fā)展，研究人員逐步開發(fā)了一種新型的醫(yī)療給藥方式——微針透皮給藥，它既能
2022
06-22

3D打印技術在醫(yī)學檢測的應用
近年來，3D打印技術在生物醫(yī)藥方面得到廣泛的應用，并且也取得了諸多成就。研究人員可以根據(jù)不同患者的需求，采用3D打印個性化的生物材料，比如助聽器、假肢制造、骨科手術、人工關節(jié)、人工外耳和牙齒種植等等方面。而且隨著技術的不斷發(fā)展，3D打印技術也應用到醫(yī)學快速檢測方面，其中美國賓夕法尼亞大學（Upenn）的科學家們開發(fā)出了一種低成本的3D打印產品可以快速檢測寨卡（Zika）病毒（圖1）。據(jù)悉這個3D打印的檢測裝置只有一個蘇打水罐大小，成本僅2美元，而且無需用電，也不用專業(yè)技術人員操作。患者只需提供一
2022
06-21

科研級超高精度3D打印在仿生材料領域的應用
自然進化使得生物材料具有優(yōu)化的宏觀和微觀結構、自適應性、自愈合能力以及優(yōu)異的機械性能、潤濕性、粘附性等多種特點。隨著仿生學的深入開展，人們不僅從外形、功能去模仿生物，而且還從生物奇特的結構中得到不少啟發(fā)進行仿生制造。自然界的動植物就給我們提供了很多功能性結構的靈感從而設計出不同應用領域的仿生材料。仿生材料，其研究起源于對天然材料的詳細考察，通常是指模仿生物的運行模式和生物材料的結構規(guī)律而設計制造的人工材料。根據(jù)仿生材料所針對的天然生物材料的不同特性，仿生材料可以包括仿生高強度材料、仿生超親水/超
2022
06-17

超高精度3D打印在微流控研究領域的應用
微流控(Microfluidics)，是一種精確控制和操控微尺度流體，又稱其為芯片實驗室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技術，是把生物、化學、醫(yī)學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。由于在生物、化學、醫(yī)學等領域的巨大潛力，已經發(fā)展成為一個生物、化學、醫(yī)學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。由于微米級的結構，流體在微流控芯片中顯示和產生了與宏觀尺度不同的特殊性能，因此發(fā)展出*的分析產生的性能。同時還有著體積輕巧、
2022
06-16

基于面投影微立體光刻3D打印技術的共形壓電傳感器設計和制造
隨著柔性電子領域的快速發(fā)展和物聯(lián)網技術的普及，能夠用來監(jiān)測人類生理指標（如心跳、脈搏、運動周期、血壓等）和機械運行狀態(tài)（如主軸跳動、機器人運動狀態(tài)感知等）信號的可穿戴電子器件逐漸應用到社會生活中。可穿戴電子器件的共形設計和制造使其在電子皮膚、柔性傳感和人工智能中具有潛在的應用前景。當前，大多數(shù)電子器件是利用光刻、壓印技術和電子束在硅表面進行制備。然而由于缺乏彎曲表面的加工工藝，要制備與復雜曲線表面（例如人體關節(jié)）共形的電子器件尤為困難。面投影微立體光刻3D打印技術（PμSL）可快速制造并成型任意
2022
06-15

仿松針多級非對稱結構超疏水表面多尺度液滴定向輸運——摩方精密
液滴的自發(fā)定向輸運在芯片實驗室、能源電力系統(tǒng)、油氣輸運、水收集和除濕等領域具有廣泛的應用前景，其主要取決于表面形貌結構和化學組成的非對稱性，具體表現(xiàn)為浸潤性梯度、各向異性結構和曲率梯度等。液滴輸運的速度和距離是判定輸運效率的有效指標。合理的設計并制備表面結構是實現(xiàn)快速、長程的液滴自發(fā)定向輸運的有效方法。然而，傳統(tǒng)的加工技術加工精度較低、加工結構單一，很難滿足結構性能要求。近日，大連理工大學馮詩樂副教授，受松針表面多級非對稱結構啟發(fā)，使用深圳摩方材料科技有限公司PμSL3D打印技術（nanoArc
2022
06-14

3D打印高精度微針模具助力微針物理治療增生性瘢痕的構效關系研究
增生性瘢痕(HS)是一種病理性瘢痕，表現(xiàn)為異常僵硬、腫脹、抗拉強度降低和色素沉著，可引發(fā)瘢痕患者機體功能障礙、情緒焦慮、抑郁等癥狀。因此，增生性瘢痕的防治一直是創(chuàng)傷后面臨的一個重要挑戰(zhàn)。聚合物微針(MNs)已成為一種的非常有效的透皮物質交換介質，其可以最小的侵入性幫助在疾病治療如腫瘤、糖尿病、細菌生物被膜、真菌感染和疤痕中提供各種藥物的透皮傳遞。但換個角度看，微針可穿透表皮層角質層，在組織中形成微孔陣列，往往會改變疤痕組織的生物力學環(huán)境和超微結構，這給增生性瘢痕的臨床管理尋找一新的方便、耐受性好
2022
06-13

基于面投影微立體光刻技術（PμSL）的3D打印
面投影微立體光刻（ProjectionMicroStereolithography,PμSL）是一種面投影光固化3D打印技術，適用于制作微尺度的復雜三維結構，有著高分辨率、高精度、跨尺度加工、適用材料廣、加工效率高、加工成本低等諸多特點。本文將從成型原理、最小加工特征尺寸、最大成型幅面、適配打印材料、與其他3D打印技術的對比、產業(yè)化技術創(chuàng)新等方面，對這一技術進行詳細介紹。圖1基于PμSL3D打印技術制作的復雜三維結構示例一、成型原理圖2所示為PμSL3D打印技術的成型過程，首先使用建模軟件構建出
2022
06-10

混合驅動軟連續(xù)體機器人實現(xiàn)大轉角和高精度操作——摩方精密
對于生物醫(yī)學領域的多個應用場景（心血管手術、支氣管手術等），小型軟連續(xù)體機器人都展現(xiàn)了其巨大的應用潛力（圖1a）。然而，現(xiàn)有的連續(xù)體機器人卻在驅動選擇方面經歷相應的瓶頸期，其難以同時擁有小尺寸、柔順驅動、大轉角以及高精度操作等特性，因而在一定程度上限制了其在體內某些狹長受限環(huán)境下的廣泛應用。而傳統(tǒng)的加工制造方法不能很好的實現(xiàn)驅動方式綜合性能的改善。近日，香港城市大學生物醫(yī)學工程系申亞京教授帶領的研究團隊開發(fā)了一款毫米級的軟連續(xù)體機器人（圖1），其在線控和磁場的混合驅動模式下同時擁有大轉角和高精度
2022
06-09

具有高運動精度和高輸出力的可變形磁流體機器人
在生物醫(yī)學研究中，對生物顆粒（如細胞和生物組織）的操作，特別是捕獲和運輸，是各種生物應用的基礎。許多工具和驅動系統(tǒng)被設計用來提高操作的準確性和效率。磁驅動機器人具有精確操縱粒子或生物組織的能力，在生物醫(yī)學、生物工程和生物物理學領域具有重要的潛力。然而，具有預定形狀的剛性機器人的變形能力是有限的，這限制了其在狹小的空間的運動。近日，北京航空航天大學機械工程學院仿生與微納研究所馮林副教授等研發(fā)了一種可變小型機器人，該機器人是利用具有磁性和流體性質的鐵磁流體這一新型材料所研制的。該磁流體基機器人不僅可
2022
06-08

上海交大：通過3D打印實現(xiàn)剛柔復合超疏水界面的制備——摩方精密
對于毫米尺度3D物體的操縱技術在電子轉印、精密裝配、微機電系統(tǒng)等領域具有重要的應用前景。傳統(tǒng)的基于機械夾持的抓取方案（如鑷子等）需要針對不同特征的物體進行專門的設計和定制。例如，普通的尖頭鑷子難以夾持球體，需要在鑷子末端設計專門的環(huán)形結構，并且具有環(huán)形結構的鑷子無法夾持直徑小于環(huán)形的球體。此外，對于平放在基底表面上的薄片狀脆性物體（如硅片等）來說，因其無特殊的可夾持特征，使用鑷子等工具難以將其從基底表面夾持住。目前，對于毫米尺度的不同形狀和尺寸的3D物體進行可控抓取操縱的通用性技術方案仍然面臨挑
2022
06-07

浙江工商大學：通過3D打印制備模擬人舌基底應用于口腔軟摩擦研究
浙江工商大學食品與生物工程學院陳建設教授課題組設計并制作了兼?zhèn)淙松啾砻嫖⒔Y構與化學性質的柔性仿生人舌基底應用于口腔軟摩擦研究，相關研究成果在口腔軟摩擦的體外模擬測試研究中具有重要的應用前景。該成果以“Developmentofasimulatedtonguesubstrateforinvitrosoft“oral”tribologystudy”為題發(fā)表于《FoodHydrocolloids》期刊。盡管近年來在將摩擦學裝置應用于口腔摩擦學方面的研究取得了很大進展，但目前廣泛應用的體外口腔摩擦學測試
2022
06-06

3D打印小尺度機器人及其在血栓定位與加速溶栓的應用——摩方精密
血栓癥是一種常見的血管內疾病，具有多種臨床表現(xiàn)和并發(fā)癥，例如心梗、中風及肺栓塞等，嚴重危害病人的生命健康及生活質量。傳統(tǒng)治療方案常先通過注射溶栓藥物或導管介入技術去除血栓，接著使用抗凝藥物預防二次堵塞。然而溶栓藥物缺乏靶向性，無法主動在血栓部位富集，且高濃度的藥物易引發(fā)內出血和血壓波動，因此難以高效安全地完成去除血栓的任務。導管介入技術則對操作者的經驗和判斷能力要求較高，操作不當容易損傷血管，甚至造成二次堵塞。近年來，小尺度機器人系統(tǒng)在狹窄閉塞的生物環(huán)境中展現(xiàn)出令人矚目的應用前景，已有研究人員開
2022
06-01

通過3D打印制備模擬人舌基底應用于口腔軟摩擦研究
浙江工商大學食品與生物工程學院陳建設教授課題組設計并制作了兼?zhèn)淙松啾砻嫖⒔Y構與化學性質的柔性仿生人舌基底應用于口腔軟摩擦研究，相關研究成果在口腔軟摩擦的體外模擬測試研究中具有重要的應用前景。該成果以“Developmentofasimulatedtonguesubstrateforinvitrosoft“oral”tribologystudy”為題發(fā)表于《FoodHydrocolloids》期刊。盡管近年來在將摩擦學裝置應用于口腔摩擦學方面的研究取得了很大進展，但目前廣泛應用的體外口腔摩擦學測試
2022
05-30

液滴無損轉移仿生功能表面的設計與制備
液滴的高效抓取和無損釋放在醫(yī)學中的藥物融合或靶向轉移、冷凝器表面或芯片實驗室熱耗散等領域有著重要的應用。目前，液滴轉移往往由兩個具有不同粘附性的表面去實現(xiàn)，即將液滴從低粘附浸潤表面轉移至高粘附浸潤表面，且液滴的無損、自由釋放較難實現(xiàn)。最近，北京理工大學*結構技術研究院陳少華、劉明課題組設計并制備了一種新型的多級微結構仿生功能表面，可利用同一表面實現(xiàn)液滴的高效抓取和無損釋放。該表面由磁顆粒填充的微尺度平板陣列結構組成，微平板尺寸為5mm×0.12mm×1mm，每個微平板左右兩側分別分布有尺寸為60
2022
05-30

高精密3D打印的噴頭是很重要的構件
高精密3D打印是一種累積制造技術，即快速成形技術的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體?，F(xiàn)階段三維打印機被用來制造產品。逐層打印的方式來構造物體的技術。高精密3D打印的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產品一層層造出來。計算機一般采用上位機和下位機兩級控制。其中上位主控機一般采用配置高、運行速度快的PC機；下位機采用嵌入式系統(tǒng)DSP（數(shù)字信號處理器），驅動執(zhí)行機構。上位機和下位機通過特定的通信
2022
05-27

摩方精密3D打印與雙光子3D打印有什么區(qū)別？
摩方精密3D打印是科研級3D打印系統(tǒng)，擁有10μm的打印精度和10μm的超低打印層厚，從而實現(xiàn)精度的樣件制作，非常適合高校和研究機構用于科學研究及應用創(chuàng)新，為客戶提供好的3D打印服務體驗。摩方精密3D打印已在生物醫(yī)用領域用于精密支架的制備。纖維素納米原纖維水凝膠作為3D打印材料，因為其剪切稀化特性獲得廣泛關注。聯(lián)合使用纖維素納米原纖維（CNF）水凝膠與海藻酸鹽，在Ca2＋存在時，可有效促進打印支架的交聯(lián)。在這份研究中，球狀膠質木質素顆粒（CLPs，球狀木質素納米顆粒）被用于制備CNF－algin
2022
05-27

用于毫米尺度3D物體操縱的喇叭狀粘附結構
對于毫米尺度3D物體的操縱技術在電子轉印、精密裝配、微機電系統(tǒng)等領域具有重要的應用前景。傳統(tǒng)的基于機械夾持的抓取方案（如鑷子等）需要針對不同特征的物體進行專門的設計和定制。例如，普通的尖頭鑷子難以夾持球體，需要在鑷子末端設計專門的環(huán)形結構，并且具有環(huán)形結構的鑷子無法夾持直徑小于環(huán)形的球體。此外，對于平放在基底表面上的薄片狀脆性物體（如硅片等）來說，因其無特殊的可夾持特征，使用鑷子等工具難以將其從基底表面夾持住。目前，對于毫米尺度的不同形狀和尺寸的3D物體進行可控抓取操縱的通用性技術方案仍然面臨挑
2022
05-26

中國計量大學：基于太赫茲波段的負曲率軌道角動量光纖
隨著通信技術的快速發(fā)展，近些年的通信容量實現(xiàn)了快速增長，傳統(tǒng)的光纖通信網絡已經難以滿足當前高速通信的需求。增大通信網絡的容量和提高通信速度的一種方法是開發(fā)太赫茲(Terahertz,THz)波段的光纖通信空間維度。太赫茲波是介于微波和紅外光之間的一種電磁波，頻率介于0.1THz到10THz之間，由于它帶寬大和傳輸速度快以及可以提供點對點的網絡拓撲結構而備受關注。而在空間維度資源中，基于軌道角動量（OrbitalAngularMomentum，OAM）的模分復用技術由于攜帶不同拓樸荷數(shù)的相互正交的
2022
05-25

基于微尺度3D打印制備仿生功能表面在力場調控下實現(xiàn)黏附自清潔
是什么讓蜘蛛俠能夠飛檐走壁？又是什么讓年逾50的阿湯哥只身一人攀爬世.界第一高樓-——哈利法塔？盡管這些是科幻電影中的片段，但現(xiàn)實生活中早已有活生生的例子：壁虎。該生物不僅在潔凈基底上具有超.強黏附力，同時在沾滿灰塵的表面依舊能夠自由爬行，表明其黏附系統(tǒng)具有“自清潔”功能。有研究指出，壁虎之所以具有如此優(yōu)異的功能是因為其腳趾具有成千上萬的鏟狀絨毛。圖1.壁虎腳掌黏附系統(tǒng)的結構近日，受壁虎行為啟發(fā)，北京理工大學*結構技術研究院的陳少華教授課題組提出了一種仿生微柱功能表面通過力場調控實現(xiàn)自清潔功能的

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