综述：医疗健康领域的3D打印：制造技术与应用

（编辑推荐）本文系统阐述了3D打印（AM）技术在医疗领域的革新应用，涵盖增材制造（Additive Manufacturing）原理、生物打印（Bioprinting）突破及个性化用药等方向，揭示该技术如何通过精准建模提升治疗安全性，同时指出材料研发仍是行业瓶颈。

　　

Abstract

3D打印与增材制造（AM）本质同源，均采用逐层堆叠技术，早期依赖激光成型，现已发展出多类专利工艺。研究表明，该技术在医疗领域显著提升治疗精准度，但材料限制仍是主要挑战。

技术演进

从立体光刻（SLA）到选择性激光烧结（SLS），3D打印技术持续迭代。医疗场景中，多孔钛合金骨科植入物的孔隙率可精确调控至300-500μm，促进骨细胞长入；而熔融沉积成型（FDM）制作的矫形器误差已缩至±0.1mm。

医疗突破

• 生物打印：含活细胞的生物墨水（如GelMA水凝胶）可构建仿生血管网络，毛细血管直径达50-200μm

• 个性化用药：基于患者CT数据的抗癫痫药物缓释片，体外释放曲线波动较传统制剂降低63%

• 手术规划：肝脏肿瘤模型采用多材料混合打印，弹性模量模拟精度超90%

材料困境

尽管FDA已批准40余种医用打印材料，但可降解支架的降解速率调控仍是难题。聚己内酯（PCL）支架在体内完全降解需12-24个月，而理想周期应为6-8个月。

未来展望

4D打印（时间维度响应）和纳米级打印（<100nm精度）将成为新方向。值得注意的是，2024年首例3D打印人工角膜移植成功案例中，层间结合强度达3.7MPa，接近天然角膜力学性能。