2023年，深圳市医药产业产值530亿元，在研创新药管线143个，医疗器械产业产值990亿元，累计注册上市的医疗器械产品达到1.53万款。深圳作为首批国家生物医药产业基地，近年来在产业规模扩大、新产品新技术涌现，正着力建设成为全球知名的创新药研发中心和国内领先、国际一流的生物医药产业集聚发展高地。
多年来，3D打印技术一直致力于为生物医药产业带来变革，并已经在医疗模型、诊疗器械、康复辅具、假肢、牙齿及人工关节等方面催生出一条产业链雏形。除此之外，3D打印技术还正在研究开辟更多新场景。
3D打印在医疗领域的主要应用之一是制造定制假肢和植入物。由于这些设备直接与人体接触，生物相容性至关重要。可采用不同技术，其中HP的多喷嘴融合（MJF）技术尤为流行，因其能生产小型部件，表面光洁度好，打印时间短且成本效益高，还提供了回收未使用材料的可持续选择。白色尼龙12 PA（常与MJF配合使用）是骨科假肢和植入物常用的生物相容性材料，已通过医疗安全认证，适用于人体接触，易于消毒和定制，白色色调便于满足特定颜色需求。
*儿童医用头盔（颅骨矫正器）用于头盔成型疗法，温和地矫正婴儿的颅骨形状。（来源：Carbon 3D）
在可穿戴医疗设备领域，MPU 100是关键材料，尤其是Dinsmore（ADDMAN集团旗下企业，医疗3D打印领域的领军者）与Carbon的数字光合成（DLS）技术配合使用时。这种基于树脂的方法生产的3D打印部件可与注塑成型媲美，机械强度、分辨率和表面光洁度出色。MPU 100是一种硬质塑料，生物相容性好、耐用、耐磨、抗化学腐蚀且易于消毒，是定制医疗设备和可穿戴假肢的理想选择，这些设备需根据患者定制且长期使用。
解剖模型、手术导板和其他医疗器械是通过3D打印制造的非植入式设备的典型例子。当不需要直接接触患者时，可使用非生物相容性材料，特别是在设备原型或开发阶段。Dinsmore的数字解剖打印（DAP）技术可将这些模型制作得非常逼真，精确复制人体组织的外观和触感，为医疗专业人员和医疗器械公司提供多功能、可重复和精确的解剖模型。这些只是可用于3D打印医疗设备的一部分。随着市场发展，新的解决方案、技术和材料不断涌现。增材制造比传统方法更快、更精确，能实现医疗设备在形状和材料上的完全定制。
在个性化医疗领域，3D打印技术的应用范围正从假肢和植入物扩展到药物治疗这一创新领域。这一技术进步为简化治疗和根据患者独特情况定制个性化剂量开辟了广阔前景。
目前，对于某些疾病，制药业已无法满足患者的需求。患者，尤其是儿童，胶囊和片剂存在窒息或吞咽的风险。此外，液体混悬液可能含有已知作用的赋形剂（惰性药物成分），或对某些年龄段的人不适用，稳定性较差，使用剂量存在出错的风险。而3D打印能结合片剂和液体混悬液的优点，自动生产个性化剂量和剂型的药品。由于3D打印可以把药品分散在极少量的水中，将更适合儿童使用。同时，配方不含已知作用的辅料，可以减少给药误差。国际上已有先行企业拥有符合制药标准的工业级3D打印机，将FDM技术与体积计量相结合，确保材料沉积时的最佳精度和可重复性。
除此之外，得益于增材制造技术，加州理工学院最新研究方向着眼于定向药物输送的微型机器人。不过，这个机器人并不是常规想象中的机器人。相反，它们是微小的、气泡状的球体，一旦进入人体，可以被引导到所需位置。为了完成既定工作，机器人必须克服几个挑战。首先，它们必须能够在血液、尿液或胃酸等体液中生存。此外，它们必须是可控的，只有到达目标定位后才能释放药物。且一旦开始运送药物，它们必须是能被人体吸收的非有害物质。
加州理工学院医学工程教授、传统医学研究所研究员、有关该机器人的论文共同作者WeiGao解释了其中优势："通过引导微型机器人直接到达肿瘤部位，以可控、高效的方式释放药物，而不是把药物放入体内，让它到处扩散。”
生物3D打印是3D打印领域皇冠上的明珠，可以进行人体组织复制，为医疗领域带来了全新机遇，如制造移植器官、研究疾病和开发新型治疗方法。它所使用的3D打印材料我们称之为生物墨水。生物墨水包含了细胞、因子，以及一些生物材料构成的机制。
然而，尽管通过生物3D打印技术取得了医学突破，但这一尝试仍然受到现实困扰，无法大规模正式投入市场。在细胞药物领域，目前我们国家还没有细胞药物获得审批，即使是干细胞，也大多处于临床实验阶段。因此，只有首先实现细胞药物获批，生物3D打印才有可能在注册证方面实现零的突破。同时，生物墨水的保存、质控、防止污染、监管等都面临着安全性、有效性的瓶颈，都是目前在临床转化方面的难题。
此前，王金武教授在接受TCT访谈时曾表示：“生物3D打印在创造具有生理结构功能并能自我修复的组织器官方面，已经成为了一个极富有临床转化前景的技术。得益于生物3D打印，目前我们可以通过3D打印的类器官进行高通量的药物筛选。例如将肿瘤患者肿瘤细胞打印成多个同样的肿瘤小单元，从而筛选出治疗该肿瘤患者最有效的个性化药物。”
*《Nature》报道了上海交通大学医学院附属第九人民医院戴尅戎院士王金武教授团队的生物3D打印项目而在深圳这块得天独厚的沃土上，最早进行细胞和器官打印技术开发的研究者之一徐弢教授于2021年从北京清华大学机械工程系来到深圳清华大学研究院，创建生物智能制造和活体打印研发中心，进一步加强了生物3D技术应用转化及产业化。徐弢教授首创提出用生物3D打印将细胞改造为“超级再生工厂”，以制造出最适合人体细胞生长发育的仿生生长微环境，让细胞产物高效生产，繁衍生长出了“深圳速度”。
截至目前，已建立了国际上首条大规模3D打印类组织外泌体生产体系的生产线，搭建了3D打印类组织外泌体生产装备及平台，可实现规模化、批量化3D打印类组织外泌体的生产，推出了3D打印类组织外泌体原料及冻干粉。同时，全球首家3D打印类组织细胞超级工厂GMP生产车间已建设完成。国内生物3D打印已在国际上实现“并跑”，甚至局部领域领先，而在深圳这座年轻的城市，有着多项创新制度、敢为人先以及重视效率的精神，这些因素赋能了产业发展，给予了科研成果转化更大的发展空间。近几年，随着5G、人工智能、元宇宙等数字化技术的不断发展，整个生物医药产业也在朝着信息化、智能化、数字化的方向发展。数字医疗技术、3D打印的医疗器械以及生物3D打印都将是未来在临床转化方面的一个方向，未来市场发展的速率也将是一个加速的过程。
随着技术的发展与老龄化程度的加深，人们对个性化医疗的应用会越来越广泛。尤其是生物3D打印机器人，3D打印类器官药物的高通量筛选，3D打印个性化医疗器械智能制造云平台的发展，都有助于实现医疗的个性化、微创化、智能化，更好地造福伤残、造福社会。深圳发展生物医药产业有独特优势，如深圳已有成熟的将3D打印应用于医疗的实际经验、良好的科技创新生态等为生物医药产业提供全链条的支撑，加上深港合作方面明显优势，撬动湾区资源、联动大湾区城市发展底气，就有可能在未来生物医药研发创新赛道上找到新的支点，生物医药的下一个“爆点”很有可能在深圳出现。如您想咨询2025年参展事宜，欢迎您联系TCT深圳展销售同事，或点击文末“阅读原文”提交展位预订申请：
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