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随着3D打印的发展和进步，这项科技已经越来越多的融入到医学治疗之中。不仅生物医学公司和医生们在不断的推进3D打印在医学界的发展，学生以及研究学者也同样在推进3D打印科技的前进。最近，波士顿大学的学生们正在研发用干细胞3D打印人造胰腺，而这项研究将受益于一型糖尿病的病人。 [图片] Thomas Hays是波士顿大学主修生物工程的一名大四学生。他在大学二年级时开始与同领域的研究生二年级的Kyle Reeser和博士生Sebastian Freeman着手进行3D打印项目的研究。他们一开始便致力于寻找运用病人自体细胞3D打印人造胰腺的方法。胰腺是位于腹腔中的产生不同荷尔蒙的器官，会产生胰岛素、胰高血糖素和生长激素抑制素和消化酶等激素。 在解释到生物打印的过程时Hays说:“3D打印是一个逐层叠加不同2D材料的过程，而我们的研究正采用了这一生物打印科技来将不同材质、不同细胞逐层叠加来制造一个新的器官”。 详细的来说，波士顿大学的学生的项目只在运用病人自体细胞将其分化成胰腺细胞，然后将这些细胞仔细叠加起来组成3D胰腺组织，而组成的胰腺组织可以重新移植回病人体内。在这个过程中，运用病人的自体细胞是至关重要的，这样可以减少移植后排斥反应，而移植器官排斥一直是器官移植最大的难题。 据了解，“这个项目的目标是将干细胞分化成胰腺细胞然后将其放在储存库之中，这些放在储存库之中的细胞可以经过3D打印来制成最终的器官，在3D打印过程之中，同时也需要放入其他许多细胞和成长因子来最终培养成成熟可用的器官”。 毋庸置疑，3D打印早已经在生物医学界有了许多的应用，比如说生物打印的血管系统和人类皮肤组织，但是Hays和其他同学进行的研究还是第一次，这样的研究真正的体现了3D打印在医学界的巨大潜力。 根据现在科技发展水平，3D打印具有少量血管的生物组织比打印具有多血管的生物器官要容易得多，这也同时意味着3D打印在器官移植方面的应用需要一段时间才能面市。Hays估计距成功临床应用3D打印的具有多血管器官，还需科学家们至少十年的研究和临床试验。届时，患有一型糖尿病的病人将会大大受益。

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4月29日，从新加坡2017第5届国际3D打印大赛颁奖典礼传来喜讯，天津中德应用技术大学3D打印团队从来自世界各国的60多支代表队中脱颖而出，凭借中国风的作品“祥云钟”捧回了大赛最高奖。 [图片] 据悉，新加坡国际3D打印大赛由位于南洋理工大学的新加坡3D打印中心主办。一年一度的大赛是国际3D打印领域颇有影响的赛事，四年来共吸引了来自14个国家的近300多支代表队参赛。今年主办方首次引入第三方机构评判，由来自泰国、新加坡、比利时等国家的专家进行评判，确保公平、公正以及高水平、高规格。 大赛分为两个主题，每年主题不同，包括时尚、珠宝、建筑等，今年的主题为帽子和时钟。大赛分为公开组和学生组，公开组面向社会大众，学生组面向中小学生，各产生获胜者一名，天津中德应用技术大学师生是今年时钟主题公开组中的最高奖，获得1万新元（约合7100美元）的奖励。新加坡通讯及新闻部长雅国出席颁奖典礼并为中德师生颁奖。 中德应用技术大学参赛团队是模具设计与制造专业的大一学生庞典、卢晓宇、李鹏辉、钱鹏运、汪伟和杨博伦。“大赛要求参赛作品必须为原创，全过程3D打印成型，不得进行其他形式的再加工，重点考量作品的创意性、实用性和工艺性。”指导教师石路晶介绍了设计这款参赛作品的初衷，“我们设计的这款表名叫祥云钟，具有浓郁的中国特色。”祥云是具有代表性的中国文化符号，传达热情喜庆、祥和内在的文化内涵，表盘打破了常规的数字计时，用中国古代代表时间的地支表示，分别对应着十二个生肖；时针变形为盘状，通过镂空的设计可以清楚的看到后面的时间，体现了中国古代计时方式和现代技术的融合，“这个作品是同学们集体智慧的结晶，他们踏踏实实、精益求精、反复论证修改，努力做到最好。” 据了解，此次参赛的六名同学均来自中德的科技社团“3D打印社团”，是同班同宿舍的好友，共同的3D打印兴趣爱好，让他们聚在了一起。他们从入学初便加入了“3D打印社团”，从开始接触3D打印技术到获奖只有短短半年的时间，而这个作品从设计到制作成型只用了半个月的时间。 “真的没有料到会获奖，我们才大一，参加比赛的初衷只是为了学习和锻炼，”负责图纸设计的庞典说，“这次只是个起点，我们一定还会有更大进步。” 卢晓宇则更多地从比赛感受到团队协作的意义，“晚上我们在宿舍里不断对修改的细节进行讨论，比赛让我们真正在学到了团队如何互相协作。” “像庞典、卢晓宇这样在各类技能大赛中获奖的学生不在少数，”该校相关负责人表示，学校坚持“重实践、强基础、校企化、国际化、复合型”人才培养原则，注重学生职业素养和职业技能的提升。学校秉承“崇实 求精 致良知”校训，大力弘扬工匠精神，厚植工匠文化，以培养高级技师、一线工程师、大国工匠为目标，以专业科技社团做平台，老师指导做后盾，坚持“以赛促学、以赛促教”，利用国内外各类技能大赛的平台，来检验自身的教学成果和人才培养水平，为区域经济发展输送了一批批高素质的应用型技术技能型人才，得到了社会的广泛认可和企业的一致好评。

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目前，“3D打印+”模式已在智能制造产业创造了众多锦上添花的范例。3D打印将与其他高新技术共同开创智能制造的新时代。 [图片] 跟物联网一样，3D打印作为二十一世纪最为重要的高新技术之一，具有鲜明的工具属性。然而3D打印自身又难以形成产业，只有与传统产业结合或与其他智能制造产业相融，助其提质增速，才能真正发挥出自己的威力。目前，3D打印技术已在智能制造的不少领域有了良好的应用与发展，“3D打印+”模式为智能制造产业创造了众多锦上添花的范例。 一.3D打印+智能交通工具 3D打印技术在智能交通工具领域应用广泛，海、陆、空三方面现在都已将其引入产品研发与生产环节。 江淮集团意大利设计中心自从去年三月启动小型智能电动车项目以来，用一年时间精心打磨，研制出第一代可用于整车生产环节的3D打印机。设计中心负责人表示，他们之所以用3D打印来制造汽车，是因为该技术可将车身部件数量至少降低10倍，量产后可砍去9成车辆开发成本，而生产时间也大大缩短。 近日，欧洲最大港口鹿特丹港的RAMLAB实验室对外发布了其首个使用3D打印技术生产的试点部件。将3D打印用于制作船只部件，不仅缩短了交货时间，而且可以节省时间和金钱，同时也减少了大量零部件的库存需求。通过该技术，鹿特丹港有望成为欧洲最有效率的港口。 著名的飞机制造商波音公司本月宣布将聘请3D金属打印公司为波音787Dreamliner打印钛合金部件。这一举措主要是为了解决波音787的超重问题，同时也使每架飞机的制造成本节省了200-300万美元。 二.3D打印+机器人 机器人制造领域引入3D打印技术可谓高科技与高科技的强强联手。3D打印机器人家族目前已有了不少独具特色的成员。 去年4月，麻省理工的研究人员利用Stratasys3D打印机一次性打印出了一只完整的、液压驱动的机器人。加入马达和电池之后，机器人甚至还能自行站立，从打印机中走出来。使用这种3D打印技术制造的机器人无需拼装，打印箱也无需挤出气泡，比拼装打印更加强大，更加高效。 本月，日本鸟取县医疗风险投资公司TmsukR&DInc.与鸟取大学医院联手创造出一种名为Mikoto的3D打印机器人，专门用于帮助培训年轻医生、医学生和紧急护理人员。研究人员之所以运用3D打印技术来制作这款医疗模拟机器人，也是看中了3D打印技术的高度仿真能力，而这对于医学生的培训而言无疑大有裨益。 三.3D打印+传感器 3D打印产品往往具有高度仿真效果，与传感器相结合可以说是自然而然。近年来，二者搭档也的确创造出了越来越多的“神器”。 今年3月，瑞士的一个科学家团队用计算机算法来创建水果的平均形状和质地，再通过3D打印技术用水、碳水化合物和聚苯乙烯的混合物打印出一个物理复制品，能高度精准地模仿果肉。这样一来，安装于其中的温度传感器便可以提供水果内部温度的精确变化信息，以帮助水果运输、储存行业更好地确定产品质量。 这个月，英国Swansea大学的研究人员开发出一款“智能绷带”。绷带由3D打印机制造，内置由纳米技术专家开发的微型传感器，将伤口连接到5G基础设施，使医生能够在任何特定时间监测特定伤口的情况，使他们能够为个人及其伤口定制治疗方案并减少持续检查的需要，同时在伤口出现感染时即时警告。这些3D打印的智能绷带可在未来12个月内进行试用。 随着智能制造产业的飞速发展，“3D打印+”模式还会有更深入更多样的延伸与演化。3D打印将通过多领域的渗透与融合，与其他高新技术共同开创智能制造的新时代。

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[图片] 美国宇航局NASA最近开发出了一种全新的4D打印技术，通过这种技术可以制造出一种“链甲”来保护飞船不受流星的冲击。虽然这种材料依然使用的是金属，但是由于是通过一个个小部分组成，因此可以根据需求任意定制形状，并且柔性的特质甚至可以折叠，用来保护各种不同的对象和区域。 这种新型材料是由NASA喷气推进实验室工程师Raul Polit Casillas和他的同事共同完成，并且能够使用不同材质的金属作为原料。而这种保护装置的主要作用就是帮助航天器地域在宇宙中各种类似流星类物质的冲击。同时也可以使用在太空服上，防止出现破损危及宇航员性命。 [图片] 根据NASA介绍，这只是整个团队研发开发出多种高级材料中的一种，而通过这种4D打印技术，可以将复合材料应用于多个组件层，并且创建各种具有不同作用的柔性织物。 而这种新型面料能够根据不同的目的来添加更多的特性，比如更好的导热性等。NASA表示，这种织物还可以一边吸收光线，另一边通过热能管理温度提高而增加承受拉力的极限。

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[图片] 图：邵阳县县长袁玉华(左三)、国泰控股集团董事长张涛出席签约仪式 正在进行的湖南省“港恰周”上，国泰控股集团(香港)3D打印装修项目闪耀香江。在湖南邵阳计划投资3.7亿元的国泰控股集团(香港)3D打印装修项目被高度关注，成为了”港恰周“的亮点。湖南省经济和信息化委员会主任谢超英在推介专题会上4次提到3D打印技术。 这次“港恰周”，香港特区政府财政司司长陈茂波、湖南省委副书记、省长许达哲，副省长何报翔、向力力，省政府秘书长王群等出席。国泰控股集团(香港)董事长张涛、总经理张满全受邀参加，并出席签约仪式。 目前，湖南已经是香港重要的农产品供应基地、产业转移承接基地、人才和劳务输出基地以及休闲旅游目的地;香港则是湖南第一大外资来源地、第一大出口市场和对外投资企业聚集度最高的地区之一。 [图片] 图：国泰控股(香港)集团的3D打印全屋装修效果图 湖南省借助”港洽周“平台，全面对接香港及珠三角地区的大产业、大资本、大市场。这次“港洽周”共发布500个重点招商项目，总投资逾2万亿元，项目分为基础设施、新型工业化、现代服务业、园区建设4大类，包括“交通能源、城市建设、特色小镇、先进装备制造、汽车及零部件、电子信息、新材料、轻纺化工医药、农业开发及农产品加工、商贸物流、旅游、文教卫、金融、园区建设”等15小类。其中，国泰控股(香港)集团的3D打印全屋装修及智慧家居项目，成为了曝光率最高的项目、关注度最高的项目之一。 国泰控股(香港)集团董事长张涛在会上向省政府和参会企业提交了国泰3D打印全屋装修技术资料。该技术采用高分子纳米材料，零甲醛、无污染、无气味，质优价廉，装修效率极高。 湖南省经济和信息化委员会主任谢超英在讲话中4次提到3D打印技术，签约金额高达3.7亿的邵阳——国泰控股(香港)集团3D打印项目闪耀香江，成为了”港洽会“的亮点。

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所谓的第四次工业革命正在悄悄临近，为了应对即将引发的一系列劳动力危机，各国纷纷加大了STEM课程的推行力度，毫无疑问，3D打印课程也成为了一项重要内容。不过，大家面临的一个共同问题是：大部分公立学校没有足够的经费购买3D打印机，虽说有3D打印企业不时给学校捐赠设备，不过土豪公司毕竟是少数，面对广泛的需求，只是杯水车薪。 为了缓解这一问题，英国一家3D打印服务商针对学校推出了一项特殊的服务：出租3D打印机。这家公司就是Danwood Group，他们正在英国境内各大校园中推行3D打印机租赁服务，一台 CubePro 每月租金只需145英镑，其中还包括运输费、安装费、耗材供给、以及12个月的保修期。 2012年到2013年，英国教育部在21所学校内展开了3D打印课程试点项目，调查显示达到的效果非常好，即使是平时注意力不集中的孩子也对3D打印很感兴趣，3D打印机也成为了一项连接多个学科的有效工具和教学资源。随着3D打印应用越来越广泛，未来对于相关技术人才的需求也会很大，不难猜测，3D打印课程很有可能成为基础教育里的必修课程之一。 这也是为何3D打印机出租服务意义非凡的原因，随着3D打印设备制造商纷纷将目光转移到教育市场，相信日后此类服务会越来越多。当然，小编也希望能早日看见国内出现这样的企业和服务。

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近日，唐都医院胸腔外科收治了一例胸壁肿瘤患者，肿瘤位于左前胸壁，大小11cm ×11cm × 6cm，病理诊断肋骨肉瘤。由于肿瘤较大，手术完整切除后造成的胸壁缺损范围巨大，若不能进行有效的胸壁重建，患者术后很可能发生呼吸衰竭，甚至死亡。因此，患者在我省多家大型医院就诊后慕名来到唐都医院胸外科。 近两年中，我科室共开展了13例3D打印钛合金胸肋骨的置换手术，该术式已成为了特色手术之一。但是钛合金胸肋骨的弹性模量和屈曲强度与真实的胸肋骨的差距很大，难以形成合理的梯度强度，由此产生的应力传导容易在特殊外力作用下损伤周围的正常器官。同时，钛合金材料在后期影像学检查中存在很大局限性，例如这些患者难以开展MRI检查，在CT检查中的伪影会产生强烈干扰等。一部分患者在钛合金置换部位产生感觉异常等症状。 聚醚醚酮(PEEK)是目前国际上先进的高分子植入材料，具有非常良好的生物相容性，同时耐热等级高、耐辐射、耐化学腐蚀，抗冲击性能和抗疲劳性能好。因此，PEEK材料是非常理想的非金属植入物替代材料，国内仅西安交通大学等少数几家单位掌握了PEEK材料的3D打印技术。近期，在李小飞主任和曹铁生教授的指导下，胸腔外科黄立军副主任、王磊医生等积极开展了PEEK植入物的临床研究工作。该课题组联合西安交通大学李涤尘教授课题组展开了合作，首先委托我院3D打印中心的杨冠英副主任等构建了患者的3D打印胸廓模型，用于规划术前手术方案;之后联合西安交通大学贺健康、王玲教授等共同针对缺损的胸壁设计PEEK肋骨的模型，并进行有限元分析，在充分分析了PEEK肋骨的力学性能之后采用熔融沉积技术(FDM)进行打印。最终，黄立军副主任、钟代星和王磊医生等共同完成了手术，术中切除了左侧第2-5肋骨，胸壁缺损范围达20cm × 15cm，并顺利植入了3根PEEK肋骨进行胸壁重建。 [图片] 任何一项新材料和新技术的应用都必须有充分的实验数据支持，为了检验3D打印PEEK肋骨的生物毒性，该课题组委托北京医疗器械检验所对其进行毒性检测。在动物实验中，包埋有PEEK材料的肌肉组织未发现明显的炎症反应。近两年，我科室在3D打印工作方面先后获得了第四军医大学军事医学提升计划项目和唐都医院临床创新研究重大项目的支持，并通过了我院伦理委员会的伦理认证。在充分评估了3D打印PEEK肋骨的力学强度、生物相容性、毒性反应等指标后，我们才敢于进行临床验证工作。结合术后影像学检查，我们发现3D打印PEEK肋骨具有多项优势：1. PEEK肋骨的弹性模量和屈曲强度等与真实肋骨非常接近，从而避免了应力传导效应;2. PEEK肋骨质量很轻，平均每根肋骨仅27克(切除的肋骨肿瘤重558克);3. PEEK肋骨韧性非常好，既能保证缺损胸壁的支撑强度，又能使局部胸壁获得一定程度的活动度;4.术后我们发现PEEK肋骨在X线片中不显影、在CT中弱显影，从而避免了影像学检查中的伪影干扰。经文献检索，此例手术是国际首例3D打印PEEK肋骨的植入手术，标志唐都医院胸外科的3D打印工作从钛合金时代进入了PEEK时代。 (致谢：感谢本课题组杨春成博士、康建峰博士、赵峰博士、杨三虎医生、许志国医生、梁嘉赫、张泽凯、彭华元技师等在本次研究工作中付出的大量辛勤劳动) [图片] [图片]

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近日，3D打印公司EOS联合3D模型分析公司3YOURMIND推出了一款新的增材制造部件鉴别器（AMPI）。这个自动化的软件解决方案允许公司扫描自己现有的零件库存，以找出其中最适合3D打印的零件。您可在正在举办的2017汉诺威工业博览会上看到这款工具。 开发这款工具是为了解决那些寻求采用3D打印技术的公司所面临的一个巨大挑战：如何确定哪些现有零件最适合增材制造。“领先的生产商管理着庞大的零件库存，其中有数十万个零件，而每个月还有2000到4000个新零件上线。为了确定哪些零件适合工业3D打印，这些公司要么采用手动分析，要么对库存进行昂贵的第三方审查，”3YOURMIND解释说。 [图片] 有了新工具，这些公司能“让分析过程数字化”，从而更容易确定哪些零件最适合3D打印，节省了时间和金钱。AMPI使用起来很简单，公司只需输入其库存中需要生产的零件的一些基本信息，随后程序会扫描库存数据库，从而确定哪些零件应该被3D打印。据说该工具整合了“增材制造专家10年的经验”，能实现高度正确的零件分析。 那些管理着大量新的和遗留部件的领先公司也将受益于AMPI，因为该程序可以链接到公司的零件数据库上。当有新零件加入或考虑采用的3D打印技术有更新时，此功能可为公司提供实时更新和报告。 若对新工具感兴趣，请点击这里。 [图片]

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4月25日，云南万潮科技有限公司、春辉文化产业科技研发有限公司董事长范春潮携所研发的万能彩色实物打印机出席由中国发明协会、科技日报社、国家科学技术奖励工作办公室、中国知识产权报社主办的第十一届“中国发明家论坛”。 [图片] 范春潮向万钢部长介绍3D打印技术 会议期间，万能彩色实物打印机受到全国政协副主席、 中国科协主席、科学技术部部长万钢和中国发明协会理事长、 全国政协常委、 外事委员会主任、中国工程院原常务副院长潘云鹤院士及参会的众多代表的称赞。 [图片] 万能彩色实物打印机的发明人是春辉文化产业科技研发有限公司、云南万潮科技有限公司董事长范春潮拥有16项发明专利，特别是他研发的“3D万能彩色实物打印机”能在各种材质表面上进行直接喷印文字图案及全彩3D实物打印。该项发明曾荣获第八届中国专利技术金奖，第七届国际发明展览会铜奖，被评为“中国2014年度科技创新最佳发明成果”和第八届国际发明展金奖。 [图片] 据了解，云南万潮科技有限公司、春辉文化产业科技研发有限公司董事长范春潮还当选为本届中国发明协会党委委员。

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3D打印进入医疗行业，最初主要被用来快速制造医疗模型，以便医生向患者说明病情，加强医患沟通。如今3D打印医疗模型已经在原先的基础之上衍生出了专供医生训练使用的可操作的仿真类型，呈现出双向发展趋势。 [图片] 训练医生与服务患者 3D打印医疗模型双向发展 3D打印进入医疗行业，最初主要被用来快速制造医疗模型，以便医生向患者说明病情，加强医患沟通。时至今日，这依然是3D打印医疗的一个重要领域。不过，如今的3D打印医疗模型已经在原先的用途之上衍生出了新的功能，呈现出双向发展趋势。 一.服务患者，让病人了解自我 今年3月，威海市中心医院顺利完成了我国首例AR技术与3D技术相结合的骨科手术。其中，3D打印技术便是发挥了它快速制造医疗模型的特长来服务患者。 大多数的CT、核磁共振影像的检查结果看起来都是黑白光影，非专业人士无法辨识，患者和家属对此难免忐忑。而在这场手术之前，院方通过计算机模拟合成三维立体影像，根据这个立体影像，用特质材料打印出形状完全相同且内部结构层次分明的患处模型。医生拿着模型给患者讲解，令患者安心很多，医生心里也更加有数。医患交流变得形象化，医患之间的理解得到提高。手术之所以成功，与3D打印医疗模型在术前为患者“平心静气”不无关系。 二.训练医生，让新手提升自我 除了以上的传统用途，3D打印医疗模型近年又衍生出专供医生训练使用的可操作的仿真类型。 近日，日本科研人员发明了一款名为Mikoto的3D打印机器人，开创医疗模拟的明天。Mikoto栩栩如生，看起来如同一个真人男孩。更重要的是，它的内部从解剖学来说也是准确的——其舌头、食道、风管都是基于患者的实际器官。Mikoto主要用于训练年轻医生、医学生和紧急护理人员，向学员提供实时反馈。虽然Mikoto只是针对气管内插管、胃肠内窥镜检查和痰吸三个步骤设计的，不能进行所有类型的模拟，但仍不失为医疗仿真设备的一大进步。 香港理工大学新近成立的3D打印技术中心实验室所研发的亚洲首个导管主动脉瓣植入术(TAVI)模拟培训模型则代表了另一种类型。不同于日本的Mikoto完全模仿真人的外形，TAVI模拟系统只是以聚胺酯制作一比一的动脉，并添加十分逼真的血流情况。也就是说，TAVI模拟系统只是针对需要进行手术的部分制造可操作模型。但与Mikoto相同的是，TAVI模拟系统也是用于协助培训医护人员的手术技巧，有助于年轻医生在复杂手术前反覆练习，商讨如何优化技术。 3D打印机器人Mikoto和3D打印TAVI模拟系统都改变了以往老医生实施手术、年轻医生观看学习的单调的“师徒制”，直接让新手放手实践，更切实地掌握手术技巧，提升实战能力。 随着3D打印技术与医疗行业的结合不断深入，3D打印医疗模型将在加强医患沟通、训练医生手术技巧等方面发挥更大的作用。