齐心协力将 3D 打印产品推入医疗技术市场
19 二月 2021
从芯片实验室、椎间盘结构到 X 光机内部的超薄滤线栅，这些都是 3D 打印在医疗领域的应用实例。在当今世界，新产品必须满足严苛的质量要求，因此 3D 打印生产技术前景大好。来自智慧港地区的三家企业正凭借这一“增材制造”技术进军医疗市场。
Keiron公司
Keiron 希望进一步开发和推广霍尔斯特中心研究和验证的激光打印技术。去年九月，该初创企业参加了 HighTechXL 计划，该计划围绕着需进一步开发的现有“深度技术”创建企业。
Keiron 目前钻研的技术领域为激光打印，致力于在微流体芯片上创建各种功能。此类芯片可用于研究微米级别的液体和气体。“我们正在开发一种平价、灵活且可扩展的方法。”该公司联合创始人 Jimmy Sy-A-Chin 说。
在一张空白芯片上，存在着各种各样的迷你通道。这些通道与液体的交汇点相连。可以说，激光打印是芯片正在尝试探索的功能。“如此一来，就能确保控制液体的流动。这就是我们所说的芯片实验室的基础。”例如，你可通过芯片来进行血检，而这又能对糖尿病检测等检查作出反应。
“上述芯片实验室技术可节省医院的大量时间。”Sy-A-Chin 称。到目前为止，所有的血液指标检测都必须在实验室里进行。这有时候得花上三天时间。因此，Sy-A-Chin 认为这类芯片可能率先被应用于医院实验室。但他的期望是，人们将很快能够在家中进行血检。
霍尔斯特中心研究该技术的时间已达十年。Keiron 正在开发能够生产微流体芯片的设备。该初创企业已获得荷兰科学研究组织 (NWO) 等机构发放的补助金，并在埃因霍温大都会 (MRE) 与霍尔斯特中心联合申请补助，希望能够造出第一台此类设备。为证明其效果，Sy-A-Chin 称：“我们已安排好时间，希望能在 2025 年将批量生产设备推向市场。”
FMI公司
金属加工企业 FMI 将 3D 打印看作是一项增长势头强劲的生产分支。该公司在荷兰和德国均设有分支机构，客户包括阿斯麦、飞利浦等。FMI 增材制造团队负责人 Jelle ten Kate 说：“铣削是一项广为人知的技术，而且仍然十分重要。在我看来，3D 加工技术能够锦上添花。”
FMI 与 KMWE、NTS Group、Frencken、Machinefabriek De Valk、MTA, Philips Innovation Services、Kaak Group 和 Additive Industries 共同参与创建了一家 3D 打印试点工厂 AddLab。在该试点工厂中，这些行业合作伙伴们共同开发了一套适用于高科技制造和高端制造的 3D 金属印刷应用。该试点工厂创建于 2013 年，至 2016 年 10 月停止运营。“基于通过 AddLab 获得的经验以及市场需求，FMI 最终决定采购属于我们自己的 3D 打印机。”Ten Kate 称。
“当初我们看到了它的潜力。结果证明，第一台 3D 打印机为我们今天的成功打下了基础。”该公司所取得的成就包括打印出首批客用样机，并打造了一整条骨科植入物和器械生产线。例如用于脊柱的人工椎间盘、髋关节植入物以及膝部用具。我们为欧洲和美洲地区的客户提供了数以万计的 3D 打印植入物。“我们的产品完全符合欧洲和美洲地区的质量要求。”
Ten Kate 指出，3D 打印的范围十分巨大。“3D 打印可采用数十种不同的技术和数百种材料。我们所开展的业务有一个总称，叫‘粉床熔融’。顾名思义，就是用熔融粉末来打造产品。先融合并固化一个粉末层，然后再形成一个新的粉末层，同样进行融化并固化，就这样逐层构建产品。”
Ten Kate 称，3D 打印的最大优势是它能够打印出形状极其复杂的物品。“这使得植入物能够在人体中完美生长。3D 打印的人工椎间盘具有开放式结构，因此具有与人骨相同的机械特性。”Ten Kate 解释称。
“当初我们看到了它的潜力。结果证明，第一台 3D 打印机为我们今天的成功打下了基础。” ——Jelle ten Kate，FMI |
FMI 的钛金属打印植入物可媲美现有的植入物。“对于 3D 打印而言，精加工显得极其重要。3D 打印目前还不是最精密的生产工艺。”Ten Kate 指出，为了顺利把产品打造成精准尺寸，仍需进行旋扭和铣削，而 3D 打印零件的清洁也是一个关键步骤。“我们公司也具备这些技术。”
Dunlee公司
国际性企业 Dunlee 将钨丝这一超细材料用于 3D 打印。灯泡里的灯丝就是用这种材料制成的。Dunlee 所销售的医疗部件适用于各类成像系统，例如 CT 扫描仪、MRI 扫描仪和 X 光机。Dunlee 的总部在汉堡，且在靠近埃因霍温的贝斯特设有一个办事处。该基地为成像系统生产滤线栅，并拥有全世界最大的钨丝打印机工业园。
早在 2007 年，Dunlee 就开始和它的合作伙伴 EOS 一起探索 3D 打印的可能性。其中一种具有发展前景的可能性似乎是所谓的“防散射滤线栅”，它可限制在放射线照射中到达胶片或探测器的辐射量。“正常情况下，这些滤线栅由铅板或钼板制成，”Dunlee 的 3D 打印部产品和业务开发经理 Jan Grage 说，“但事实表明，最适合的材料其实是钨丝。与其他金属相比，钨丝的密度使其具备最好的辐射吸收性。”
Dunlee 已开发出能够以极具针对性的方式打印薄材料的技术。“在客户眼中，我们的巨大优势在于实现极高的设计自由度，因为我们能够打印出比蛋壳还薄的材料。”
该公司在 2014 年取得突破，自此开始大量生产 3D 打印的防散射滤线栅。从 2018 年开始，越来越多打印机投入运行。“我们在贝斯特的生产基地拥有数十台这样的设备。这些设备全天候不间断地运转着。”
由于 Dunlee 的许多活动都在保密协议 (NDA) 的范围内，因此 Grage 无法就该公司目前开展的项目透露太多。“虽然 3D 打印被作为医疗部件可行来源的用例正在呈指数增长，但还有很长一段路要走。”Grage 指出，3D 打印纯钨的市场巨大，越来越多的企业“跃跃欲试，希望和我们探索相关可能性”。
尽管该公司负有保密义务，但仍收到来自智慧港地区企业的大量问询。“3D 打印不仅仅涉及技术，还关于打印作业的相关步骤。这包括公司内部开发的精加工能力，以及高品质材料的采购。我们可以与该地区的许多企业交流想法。本地企业也上门洽询。它们都希望弄清自己可以用钨丝做些什么。”
优秀的思维模式
来自初创企业 Keiron 的 Sy-A-Chin 深切体会到了高科技初创企业之间的开放性思维。“我也曾与中国香港的初创企业共事过一段时间，它们拥有截然不同的工作文化。它们很怕失去自己本就不拥有的东西。相比之下，你会发现埃因霍温的大部分初创企业言谈之间似乎握有全世界的所有专利。直到那时，才想起问一问我们之间是否属于竞争对手。在这里，我们着眼于如何找到合适的解决方案，以便协力将重磅产品推向市场。我很喜欢这种思维模式。”
