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訪清華大學先進成形製造重點實驗室 林峰教授

來源:激光製造商情2014-10-18 我要評論(0 )   

林峰教授現為(wei) 清華大學機械工程係博導、副係主任(2010-),先進成形製造教育部重點實驗室副主任,快速成形製造分室主任。他入選200

 

 

    林峰教授現為(wei) 清華大學機械工程係博導、副係主任(2010-),先進成形製造教育部重點實驗室副主任,快速成形製造分室主任。他入選2006年度教育部“新世紀優(you) 秀人才支持計劃”。同時,他還是中國機械工程學會(hui) 特種加工學會(hui) 快速成形技術委員會(hui) 副主任委員,塑性工程分會(hui) 鍛壓設備專(zhuan) 業(ye) 委員會(hui) 委員。另外,他還擔任Biofabrication期刊的編委會(hui) 委員。發明論文70餘(yu) 篇,其中14篇為(wei) SCI收錄。主講課程包括:《產(chan) 品設計與(yu) 開發》、《機電產(chan) 品設計設計與(yu) 實踐》、《生物製造工程原理與(yu) 方法》。

 

    11月中旬,林峰教授參加了東(dong) 莞厚街舉(ju) 辦的一個(ge) 3D打印論壇,期間受邀接受了本報專(zhuan) 訪,深入解讀了生物三維打印的發展熱點、難點與(yu) 前景,以下是采訪詳細內(nei) 容: invest-un.com

    《激光製造商情》:林教授,您的研究方向主要是重型液壓機,材料快速成形以及生物製造工程,在快速成形方麵您所在的團隊主要發展了什麽(me) 技術?請您介紹一下。

    林峰:我所在的團隊研究三維打印技術是比較早的,90年代初開始。開發過的工藝包括分層實體(ti) 製造、FDM(熔融擠出成形)、SLS(激光選區燒結)、SLA(光固化)等。但是目前應用發展比較好的是FDM工藝。

 

另外,我們(men) 現在還在研究一些新的工藝,比如電子束選區熔化,也特別研究了激光微熔覆技術,是針對金屬領域的。在生物材料方麵,團隊率先開展了生物人工骨的三維打印技術研究,其中一個(ge) 有特色的就是低溫沉積成形,就是材料在零下30或40°C下,把材料擠出成形做成分級多孔組織工程支架。還有一個(ge) 就是細胞受控組裝,或者稱生物三維打印;現在還在開發的是高精度的細胞三維打印。

 

    《激光製造商情》:生物工程是21世紀的熱門科學,生物3D打印已經應用與(yu) 假肢、牙齒、骨頭等的製造,這些原來都是比較昂貴的,您認為(wei) 3D打印會(hui) 給生物製造帶來什麽(me) 影響?invest-un.com

 

 

    林峰: 你提到的假肢、關(guan) 節骨、牙齒之類,都是結構性組織,但是皮膚就不一樣。前麵的那些可以用金屬材料來做,使用三維打印可以實現個(ge) 性化定製。每個(ge) 人的身體(ti) 結構不一樣、尺寸也不一樣,人種也不同,根據受傷(shang) 缺損程度要求替換的大小、形狀也不一樣。所以個(ge) 性化的製造,利用三維打印是大有益處的。 invest-un.com

生物上的應用,還有一種是需要有活性的。比如說皮膚,有人說很簡單,但是人工製造皮膚覆蓋上去,是需要有天然皮膚的各種功能的,如分泌汗液。它不是那種簡單材料,比如拿張紙貼上去或者是普通薄膜覆蓋表麵那麽(me) 簡單。皮膚是一種活體(ti) ,它是生物整體(ti) 結構的一部分,它有生物細胞、組織、毛細血管以及一些附帶的組成特征,這個(ge) 用目前的三維打印還不容易做到,存在很大難度。

 

 

 

    《激光製造商情》:您曾經提出,生物3D打印有四個(ge) 層次,第四個(ge) 層次就是製造人體(ti) 相容的、有生命活性的成品,那麽(me) 采用3D打印的器官要植入人體(ti) ,並使它成為(wei) 活體(ti) ,最大的困難在哪裏?

 

 

 

 

    林峰:說到最大的困難,就以剛說的皮膚作為(wei) 案例,它在人體(ti) 上算是簡單的結構,但仍然是包含了多種細胞的,另外還有非常微細的毛細血管,以及皮膚具有的特殊功能,它有汗腺,它要排汗。目前的技術來說,我們(men) 暫時沒法做到排汗,因為(wei) 汗腺的細胞與(yu) 皮膚的細胞不一樣,毛囊的細胞與(yu) 汗腺細胞也不一樣,所以,要做到皮膚這種非常精細、多細胞的生物結構,采用普通的三維打印目前還無法實現。 國內(nei) 領先的激光技術門戶 invest-un.com

還有,要真正成為(wei) 人體(ti) 一部分,這一部分是活體(ti) ,需要血管,而且也需要人體(ti) 供應營養(yang) 與(yu) 水分,能夠進來,也能夠出去,實現能量和物質交換的生物體(ti) 係。這個(ge) 體(ti) 係,目前采用我們(men) 的人工構造尚無法完成的。就一個(ge) 血管網絡已經是一個(ge) 大難題,包括國外雖然說製造出了人工器官,但是事實上它的血管網絡也是無法實現。

 

 

 

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《激光製造商情》:之前有報道說英國出現了采用三維打印對一個(ge) 病人臉部皮膚的修複,這一技術以後在人體(ti) 植皮上應用前景如何?

 

 

 

 

《激光製造商情》:3D打印為(wei) 人造器官提供了廣闊的想象空間,受傳(chuan) 統觀念影響,國內(nei) 的人體(ti) 器官捐獻嚴(yan) 重缺乏,那麽(me) 以後如果能夠打印器官,是否意味著基本不需要捐獻器官?有沒有這個(ge) 可能?

 

 

 

 

 

《激光製造商情》:目前您在生物3D打印的科研成果,有沒有哪些是已經與(yu) 醫學界合作開展了應用?有哪些案例?

 

 

《激光製造商情》:3D打印的製造原理為(wei) 生物醫學、藥品製造打開了一個(ge) 新的空間,未來這兩(liang) 個(ge) 交叉學科要進一步結合發展,您認為(wei) 發展趨勢是怎樣?

 

 

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