3D打印技術在生物醫用材料領域應用展望

　　四、生物3D打印與生物醫用材料產業

　　生物3D打印對生物醫用材料的要求極其苛刻，不僅要考慮材料本身的理化性質，還要考慮安全性、生物相容性、可降解性和生物活性等。雖然，一些生物醫用材料包括:醫用金屬與非金屬、醫用陶瓷、高分子聚合物、生物墨水等被3D打印技術使用，取得了一些研發和應用成果，但是能夠完整實現需求的種類極少，可應用產業的更是鳳毛麟角。通過上述對比生物3D打印與生物醫用材料產業發現，制約生物3D打印產業發展的主要因素為:

　　①生物醫用材料種類繁多，需求特點各異，生物3D打印均要求相關材料快速精確成型，并在滿足各種理化性質要求的同時滿足生物學和醫學使用要求，還要經歷漫長而嚴格的使用審批程序。

　　②開發出具有生物活性和較好加工性能的生物材料是制約3D打印產業發展的瓶頸因素之一。開發新型的適用于生物3D打印的生物醫用材料是一個挑戰性的難題，目前僅能實現無活性的骨及關節等植入物小批量生產。突破這一瓶頸需要投入巨大體量資金用于新型生物醫用材料的技術創新和產品研發。

　　③生物3D打印本身的個性化特點，不同個體對于生物3D打印產品的需求是千變萬化的，尤其是使用到人體組織，需要考慮個體差異性、時效性和需求個性化，無法大規模化批量生產。

　　④3D打印技術本身的技術創新和工程學優化也是制約生物3D打印技術不能規模化生產的主要因素。

　　但是，通過比較也很清晰的呈現出生物醫用材料產業的迅猛發展為生物3D打印的產業發展提供了契機和可能。全球范圍內已經使用3D打印技術批量生產的骨科植入物表現出來的市場需求和市場潛力已經預示著生物3D打印產業的未來。隨著生物醫用材料產業繼續深入發展和3D打印技術在計算機程序以及機械方面的快速發展，生物3D打印產業也將出現更多很多的發展機遇。

　　五、展望

　　隨著生物醫用材料產業與3D打印技術的不斷發展完善，生物3D打印將迎來前所未有的發展契機，未來產業將有無限可能。另一方面，也要清晰地認識到，目前生物3D打印產業化還有一段漫長而艱難的路要走，大部分研究處于研究階段，進一步應用臨床和規模化生產仍面臨諸多挑戰和難題。

　　適用于3D打印技術的生物材料已經成為研究熱點，開發出更多生物相容性好，包含活性組分，機械強度能夠滿足體內植入需求的材料成為新的研究高地。例如，以水凝膠作為材料基質的生物墨水，為避免打印過程中3D打印機的噴頭堵塞，在噴墨成型過程中需要材料保持較低的粘度，但是這又導致了材料機械性能低不滿足植入需求。開發出適用于生物3D打印的新型符合個性需求的適當機械性能、穩定的擴散系數、較好的生物相容性的生物醫用材料是未來產業發展面臨的巨大的挑戰和契機。