BMF PμSLマイクロナノ3Dプリント技術のハイエンド医療機器およびバイオ製造技術分野への応用

人々の生命と健康に対する関心と需要が徐々に高まるにつれ、医療業界は医療研究と臨床実践を深め続け、特に遺伝子編集、バイオインフォマティクス、ナノテクノロジーなどの最先端分野でのブレークスルーを求めています。診断と治療の精度を向上させるために、ハイエンドの医療機器とバイオ製造技術は徐々に洗練され、インテリジェント化され、パーソナライズ化され、微細精密加工に対する技術的要求はますます緊急になっています。

2024年1月18日、広東理工大学が主催し、広東省低侵襲手術器具設計・精密製造重点実験室と広東省医療機器・生体材料工学技術研究センターが共催する「第10回医療機器製造技術とその臨床応用に関する学術セミナー」が広東理工大学で盛大に開催されました。この会議は、広東省医療工学協会の医療機器専門委員会や重慶MMF精密技術有限公司（以下、「MMF精密」）などの共催者から強力な支援を受けました。

このセミナーには、全国から専門家、学者、業界リーダー、研究者が集まり、学界と産業界の緊密な協力を促進しただけでなく、独立した知的財産権を持つハイエンド医療機器とバイオ製造技術の実現に向けた優れた理論と応用技術の基礎を築き、香港・マカオ大湾区のハイエンド医療機器とバイオ製造技術の開発レベルを向上させ、関連産業の発展を促進しました。

この会議では、BFM Precision がマイクロナノ 3D 印刷技術の進歩とマルチシナリオのアプリケーション事例の詳細を報告するよう招待されました。 BFM Precision は、業界で長年培ってきた経験により、ハイエンド医療機器やバイオ製造の分野で幅広い臨床応用経験を積んでおり、より多くのバイオ医療の顧客に専門的でカスタマイズされたマルチシナリオソリューションを提供することに尽力しています。

異種融合、テクノロジーの織り交ぜによる革新的な飛躍 グローバル化の文脈において、ハイエンドの医療機器およびバイオ製造技術企業は、国際化とローカリゼーションのバランスの取れた発展を実現するために、国際市場と地域市場の両方のニーズを考慮する必要があります。これには、国際的な製品規格の策定だけでなく、研究開発、生産、サービスの国際的なレイアウトも含まれます。

マイクロナノ 3D 印刷技術は、複雑な構造の製造、パーソナライズされたカスタマイズ、材料の多様性、迅速なプロトタイピングと反復などの利点を通じて、ハイエンドの医療機器やバイオ製造技術の開発に強力な技術サポートと新たな可能性を提供します。

BMF Precision 独自の投影型マイクロステレオリソグラフィー (PμSL) 技術は、成形効率が高く、生産コストが低いという優れた利点があり、最も有望なマイクロナノ加工技術の 1 つであり、高精度と大判という固有の矛盾を効果的に両立させることができます。

近年、BMF Precision は技術革新への取り組みを強化し続けるだけでなく、超高精度マイクロナノ 3D 印刷技術における世界トップクラスの総合ソリューションの創出にも注力しています。世界トップクラスの 2μm の印刷光学精度、精密で制御可能な許容差制御、特殊な材料とプロセスにより、さまざまなアプリケーションにさらなる可能性を提供します。

革新的な洞察、応用イノベーションへのスマートなエントリーポイント 革命的な技術であるマイクロナノ 3D プリント技術は、歯科、眼科、薬物送達、低侵襲手術などの主要分野を中心に、さまざまな医療分野で大きな可能性と応用価値を示し、医療業界に革新的なソリューションをもたらしています。

超薄型ジルコニア歯科用ベニア 従来の歯科美容の分野では、セラミックベニアの切断限界厚さは通常 300 ～ 500 μm です。このプロセスには歯の削りが含まれ、多くの場合歯に損傷を引き起こします。さらに、この従来のガラスセラミック材料は、強度が限られているだけでなく、光の透過率も低く、歯の自然な光沢を完全に反映することができず、審美効果が大幅に低下します。

しかし、BMF の精密マイクロナノ 3D プリント技術を使用すれば、ジルコニア歯科用ベニアの厚さをわずか 40μm 程度まで薄くすることができます。従来の方法で作られたベニアと比較して、BMF の精密歯科用ベニアは歯の研磨の必要性を大幅に減らします。歯の自然な構造を保護するだけでなく、最小限の侵襲で歯の表面の審美的な再構築を実現します。このベニアは歯の耐摩耗性と耐虫歯性も大幅に向上させ、最小限の侵襲性、さらには非侵襲性の審美的な再建を実現します。これは技術的な進歩であるだけでなく、美的観点からの画期的な進歩でもあります。さまざまな人々の美的要件を満たし、歯の美しさに新たな一章を開きます。

緑内障転向釘 緑内障治療の分野では、PμSLマイクロナノ3Dプリント技術により、ボールバルブとスプリング、またはテスラバルブなどの統合構造を作製し、一方向の伝導と迂回を実現できます。この新しいタイプのガイドネイルは、多くの患者、特にさまざまな緑内障治療を試してきたより複雑な症状を持つ患者に、新しい手術オプションをもたらします。これにより、治療オプションが豊かになるだけでなく、健康な視力の追求に対する新たな希望ももたらされます。

ガイドネイルにより、従来の線維柱帯切除術の手順が 8 ステップに短縮され、所要時間は 30 ～ 40 分から 3 ステップに短縮され、所要時間はわずか 3 ～ 5 分になります。この画期的な成果は、研究者とモロッコの技術チームによる 4 年間の努力の成果であり、緑内障に対する革新的な低侵襲治療の選択肢を提供します。これは、BFM の精密産業機器のコア競争力を反映するだけでなく、緑内障治療の分野に前例のない変化をもたらします。

医療用内視鏡 BMF Precision は、内視鏡医療機器の分野で革新的な研究開発に力を入れています。同社の投影型マイクロステレオリソグラフィー (PμSL) 技術は、複雑な部品の一体型生産をサポートするだけでなく、より多くのサンプルサイズを求める顧客の要求にも応えることができます。内視鏡の小型化の発展傾向に伴い、より精密で複雑な部品の印刷のニーズを実現し、臨床診断における内視鏡の応用シナリオを大幅に拡大します。

BMF Precisionは、3Dプリント分野におけるKaili Medicalの戦略的提携パートナーとして、その優れた技術により、内視鏡機器の従来の開発サイクルを数週間からわずか2日に短縮し、効率を90％以上向上させました。この画期的な進歩により、ハイエンドの内視鏡機器の急速な発展が大幅に加速されました。

BMF は RNDR Medical に革新的なサポートも提供し、RNDR Medical のエンジニアリングチームが遠位先端コンポーネントの開発を迅速に反復できるように支援しました。 RNDR Medical は、BFM の精密な技術により、短期間かつ低コストで最適化された設計を完了し、プロトタイプから量産への飛躍を実現し、積層造形技術の大きな利点を十分に実証しました。

光硬化性ハイドロゲルバイオインク（バイオスキャフォールド）
湖南大学機械交通工学部の韓暁暁教授らは、光吸収とフリーラジカル反応の相乗効果により光散乱を抑制する新たなメカニズムを提案し、このメカニズムに基づく新型光阻害剤（クルクミン-Na、Cur-Na）を開発し、マルチスケールチャネルと薄壁ネットワーク構造を持つさまざまな生理活性機能性スキャフォールドの製造に成功しました。

研究チームは、この新しい光阻害剤を使用して、改良されたハイドロゲルバイオインクと組み合わせて、BMF 精密 nanoArch® S140 光硬化プリンターで、マルチスケールチャネルと薄壁ネットワーク構造を備えた生体活性機能スキャフォールドを製造することに成功しました。 S140は10μmの高精度を実現し、複雑な構造物の製造を強力にサポートします。

この技術の発展は、組織工学や再生医療などの分野に新たな可能性をもたらし、バイオメディカル分野におけるマイクロナノ3Dプリンティングの応用に新たな道を開きました。

オリジナル記事: https://doi.org/10.1038/s41467-023-38838-2

ウェアラブル中空マイクロニードル（オンデマンド薬剤送達）
厦門大学の陳魯建教授と胡学佳助教授は、新たな能動的な薬物送達メカニズムを提案した。研究チームは、音響と微細構造の相互作用メカニズムの研究に基づき、PZTを使用してマイクロニードルの先端に渦を誘発し、マイクロポンプ効果を生み出し、パッチの統合設計を通じてインテリジェントなオンデマンドの薬物放出を実現することを提案した。

中空マイクロニードルは、BMF の nanoArch® S130 高精度 3D プリンターを使用して製造されました。アレイは、高さ 1000μm のマイクロニードルユニット 10×10 個で構成されています。 SEM 画像では、S130 が 2μm という優れた精度で針先の鋭さと均一性を確保し、音響駆動下で針先が強力な渦電流効果を生成することを保証していることがわかります。

研究チームは、PμSLマイクロナノ3Dプリント技術を使用して、中空のマイクロニードルと薬剤保管ボックスを一体的に印刷し、オンデマンドの薬剤投与を可能にするウェアラブルマイクロニードルデバイスを構築しました。この技術は、特に慢性疾患の治療と管理において幅広い応用の見通しがあり、大きな可能性を示しています。

オリジナル論文: https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.147124

ドロップレットジェネレータ（PCR核酸定量検出）
河北工業大学の研究チームが革新的な液滴デジタルポリメラーゼ連鎖反応（ddPCR）装置を開発した。チームは、BMF の高精度 nanoArch® S130 装置を使用してデバイスを印刷しました。この装置は、感光性樹脂材料を使用して液滴発生器を印刷し、底部が密封された PDMS フィルムとガラス板でそれをカプセル化します。この設計により、デバイスの組み立てと分解が容易になるだけでなく、複数回使用した後でもパフォーマンスを維持できるようになります。検出範囲が広く、検出能力は市販の ddPCR 装置と同等です。

PμSLマイクロナノ3Dプリンティング技術を用いて印刷された液滴発生器を使用して構築された再利用可能なddPCRデバイスは、優れた検出能力を備えているだけでなく、高い再利用性も備えており、核酸定量検出の分野に新たな可能性をもたらします。

オリジナル記事: https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.135013

マイクロナノ 3D プリント技術の急速な進歩により、ハイエンドの医療機器およびバイオ製造業界は技術革命の最前線に立っています。今後、技術革新とブレークスルーがこの分野の発展を推進する中核的な力となるでしょう。さらに、政策支援、市場開発、産業チェーンの構築、国境を越えた協力、国際開発も、ハイエンド医療機器とバイオ製造技術の開発を促進する上での重要な側面です。

BMF Precisionは、マイクロナノ3Dプリント技術と精密加工ソリューションの世界的なプロバイダーとして、今後もこの技術革新をサポートし、ハイエンド医療機器とバイオ製造の将来の発展を促進し、我が国の医療・健康サービスレベルの向上と経済・社会の発展の促進にさらに貢献できるよう努めてまいります。

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