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全球领先的生物3D打印机3D Bioplotter

发布时间: 2015-11-26 17:07 来源: chiphell 作者: Icy_Kimi 点击: 我要评论 条评论)
去年有幸销售了一台专门用于各种生物材料打印的3D打印机,其实国内已经有很多高校在使用这台设备研究一些对人类大有裨益的医疗项目,最多方向是使用羟基磷灰石(人类骨骼和牙科的主要成分)的定向打印(培养),一旦通过相关的医疗认证,最最接近人体骨骼和牙齿的3D打印的产品就能植入人体,解决了个性化定制和生物相容性的问题;也有药物缓释的应用,把多种药物用不同的打印头打印出来,形成一层一层的药丸,生病的时候就只需吃一颗药,在相应的时间内分解不同的成分,实现不同时间用不同药物来针对相应的病毒;这位客户的方向是干细胞的定向培养,也就是说,可能几十年后,医院就有合法的换肾、换肝、换**服务出现,当然,现在国内已经有实验室级别的人工打印的器官和组织了,下一步的工作主要就是这些器官和组织的活性和寿命问题,还要经过漫长的生物体试验。不过现在国家在3D打印方面很用心,这些应用或许在我们有生之年就能享受得到了。

下面先简单介绍下今天的主角3D Bioplotter:

3D Bioplotter ™ 系统是一种可采用多种生物材料的快速成型设备,适用于从三维 CAD 模型和患者的CT扫描数据到实体3D生物支架转变的这一计算机辅助生物工程,其制作的生物支架具有符合设计要求的外在形式和开放的内在结构。3D Bioplotter ™系统适合在生物材料要求的无菌环境下工作进行生物组织制造,例如,使用海藻悬浮细胞打印生物支架。相较于其他快速成型技术,3D Bioplotter™系统使用一种非常简单和直接的三维打印技术——3DF技术(Three-dimensionalfiber deposition,三维纤维沉积技术),由德国的材料研究中心发明和开发。

这些是标准的打印材料,这台设备其实是一个工具,可以让用户自己打印自己调配的材料,实现不同的研究项目和方向

1、骨骼再生:羟磷灰石(Hydroxyapatite)、钛(Titanium)、磷酸三钙碳(Tricalciumphosphate)

2、药物控释:聚已酸内酯(PCL)、聚乳酸(PLLA)、乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)

3、软组织生物结构/器官打印:琼脂(Agar)、聚氨基葡萄糖(Chitosan)、藻朊酸盐(Alginate)、白明胶(Gelatine)、骨胶原(Collagen)、纤维素(Fibrin)

4、概念模型:聚氨基甲酸乙酯(Polyurethane)、硅酮(Silicone)

——————————————————开始开箱——————————————————————————

其实去年就到客户这边了,一直放在仓库吃灰,9月底才装机.....

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由于是做的免税采购,在香港交的货

两边都有的防震标,没有大的震动就OK,里面的德国货,放心

从仓库拿到客户楼下,先在楼下脱衣服。隆重介绍下这哥们,他发明的这台生物材料打印机,他自己组装生产,他亲自打包发货,他飞到全球各地给客户安装培训,自己做售后服务,还在德国几个著名材料实验室和大学兼教授,大拿啊!每次来中国都喜欢吃各地美食,这次也不例外,Chinese Duck,good!!!

哥们自带美工刀,很麻利

又开苞一个,很开心啊

半露真容,这就是昂贵的生物材料3D打印机。。。。

一些附件,自带工作站,厚厚的一本是说明书和各种认证,说明书每台机器都不一样,根据客户的研究方向定制。

———————————————————开箱完毕————————————————

给大家瞎介绍一下,对医疗领域我完全就是个门外汉,主要介绍下机器本身吧

搬到新家,现在只是作为培训用的,客户的无菌实验室还在建设中,这种环境打细胞,一打一个,所以培训的时候先用玻璃胶替代

大体说一下,左边的圆,是用于装夹培养皿用的,也可以拿掉,直接在平台上打印,下面就是平台。(南极~熊对这一切都很熟悉啊,生物相关器皿)右边是五组打印头的安装位置,打印头有高温头和低温头,高温头主要是金打印用得到,低温头的应用更多一些,细胞啊,药物缓释啊,琼脂啊羟基磷灰石什么的都用它

下面的三个小圆是标定(校准)用的

行走机构,电机,轴承什么的

左边是气阀指针什么的,这台机器打印靠的是压缩空气,这个房间只是临时培训用的,以后实验室有统一的供气,我们只好找了个小的压缩气泵,那叫一个吵

轴承都是带磁性的,德国的哥们特别强调身体内有金属植入物的朋友不要很靠近,尼玛,这是在要求大家都用生物材料打印的植入体么。。。。。。还不成熟啊

这哥们真心很麻利,没几分钟就电脑也拿出来了,右下角是他自己带的工具包,什么都有。。。。。。

他在拿打印头,这次的客户由于预算原因只购买了一个低温打印头

空调?我实在忘了它的学名了,反正就是给机器各个系统调节温度的东西。。。。

我们的工程师开始拆一些固定件

各种自带的管子

“小空调”

冷却液

部分自带的附件

哥们开始切管子,安装

就通过这两条黑色管道的循环给打印平台,打印头加温或者降温,

————————————————早上差不多结束了,带哥们去吃点盒饭,下午继续————————————

要开始测试机器了,用的是玻璃胶来测试

跟我们平时打胶不一样,倒着忘打印活塞里灌胶,这个打印的活塞里压力很大,这么壮的哥们都脖子起青筋的在

打了7、8分钟,他累了,先给机器通电,OK,绿灯亮了,电脑显示一切正常~

我压!我压!我再压!

好了,趁他还在打胶,我给大家介绍下别的

这个黑色的圆管是一个摄像头,用来校准机器和监视打印过程的

这里就是校准模块,靶子是拿来校准机器的,另外两个黑色和灰色的是让打印头以固定压力挤出打印物,来调整打印压力的,右边一根丝是清洁打印头的,因为生物打印的材料一般都是凝胶状,挤出以后会在打印头残留,所以先用钢丝刮一下,白色那个就是废料盒,然后打印头在到那两个刷子上洗刷刷一把,一个是毛刷,一个是钢丝刷,钢丝刷主要是打印金属的时候用

光栅尺,号称定位精度在0.001mm,也应该要的,不然打印细胞的时候打歪了怎么

那四个黄色的双头插座是温度传感器的插座,待会儿工程师会挨个的测试

20多分钟了,终于打进去大半管了,前后堵住,像个T

给大家看下打印头,其实不算纯粹的打印头,主要就是一个能调节温度的盒子吧,我感觉,中间的圆管就是插放打印材料的那个盒子的

说明书:以后医疗的发展方向啊!

哥们从工具包里默默的拿出一小管润滑油,认真的测试每一个活动部件

这就是全景了

把上面那个固定培养皿的夹具拿掉了,现在不需要用,然后机器自动测试打印平台的水平度,打印针下来在平台上打很多点

水平测试结束,一切OK,把打印头放到第一个位置上

机器自己过来取打印头,气动锁的声音非常好

提走

每个行程走一遍,放回原位

然后测试第二个位置,老外真的很敬业,一丝不苟,反复的测试每个部分,直到确认5个位置都OK

测试完上一项,开始校准,摄像头根据那个“靶子"的圆心,同心圆的距离和线宽来校准本系统

他晚些会打印这个牙床的模型,看到下面那张纸了没有,总共6页,每一项都需要测试,确认OK了才继续,所以调试就基本一需要学习

软件的打印头设置界面,很生动,其他每个模块也都是用实物的CAD模型来显示,很直观

开始测试温度控制,首先是降温,然后保持这个温度1分钟,看变化情况,好像测了10多20组数据,从低温到高温,我都等得困了。。。

很简陋的传感器,也会测试每一个插座

大家注意到了没,把那管玻璃胶放在打印头里了,接上气管,准备校准气压

开始在校准模块的那两个黑色和灰色圆上打印啦,中间有两点挤出来的灰色玻璃胶,然后摄像头采集,来决定挤出的压力和材料浓度,高端。。。。。

软件会自动计算挤出物质的圆度,来提示参数的修改

好啦,准备打印

开始打印基座

………………省略打印过程,其实就是鼓噪的往复挤出打印物质的过程,意义在于他的作用

这个是打印好的一些小东西,看起来可能没有什么,但是这些就是一些让细胞生长的孔隙和定向培养的方向(哥们是不是很崇尚中国文化啊,都打印一个八卦出)

在客户这边我拍照就结束了,我去盗点图吧

左边第一个就是说的多个打印头可以同时打印多种物质,比如以后,一个打印头打印骨头,一个打印血管,一个打印神经,一个打印肌肉,一个打印皮肤,是不是很高端的赶右边的就是一些孔隙结构,也就是细胞的家了,先给他们一个家,自己生长。。。。

最后就是以后我们的目标.......

耳朵

还有我们最想用的——肾,这下不用怕苹果了,肾割了咱打一

谢谢观赏,过段时间客户的无菌实验室建好,有一些研究成果以后我再去给大家报道

多谢各位的XE啊!

由于机器完全就不是我的,只是估计大多数人没有见过这种设备,纯粹为了普及一下,再加上现场环境大家都在忙,弄ID什么的显得不太合适,就没有ID照了,请见谅

(责任编辑:单刀)
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