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2025
01-14從設(shè)計(jì)到制造：3D打印內(nèi)窺鏡的完整工作流程解析
3D打印內(nèi)窺鏡的制造過程是一個從數(shù)字設(shè)計(jì)到實(shí)體產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變，其工作流程包括設(shè)計(jì)、建模、切片、打印和后處理等多個環(huán)節(jié)。首先，設(shè)計(jì)師使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件創(chuàng)建內(nèi)窺鏡的三維模型。這一步驟至關(guān)重要，因?yàn)槟Ｐ偷木群图?xì)節(jié)將直接影響最終產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。設(shè)計(jì)師需要確保內(nèi)窺鏡的結(jié)構(gòu)合理，同時滿足臨床使用的需求。接下來，將三維模型導(dǎo)入切片軟件中進(jìn)行處理。切片軟件將三維模型轉(zhuǎn)換為一系列二維薄片，每個薄片代表內(nèi)窺鏡的一個橫截面。這一步驟是為了讓3D打印機(jī)能夠逐層打印出內(nèi)窺鏡的實(shí)體。然后，進(jìn)入打印階段。3D打2025
01-13香港科技大學(xué)：面向介入式診療的亞毫米光纖內(nèi)窺機(jī)器人
小型連續(xù)體機(jī)器人憑借其能夠進(jìn)入狹窄腔體的能力、微創(chuàng)和低感染風(fēng)險等優(yōu)勢，為體內(nèi)介入診斷和治療開辟了新的道路。盡管小型連續(xù)體機(jī)器人帶來了小輪廓、精確轉(zhuǎn)向和可視化治療的前景，但同時具備這三個重要特征對于機(jī)器人來說仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)，也就是所謂的“不可能三角”問題。近期，香港科技大學(xué)（HKUST）工程學(xué)院申亞京教授研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用于介入診斷和治療的磁驅(qū)光纖連續(xù)體機(jī)器人，展示了高精度控制和內(nèi)窺下多功能生物醫(yī)學(xué)操作能力。這款連續(xù)體機(jī)器人不僅借助微納3D打印和磁噴涂技術(shù)實(shí)現(xiàn)了0.95mm的極小輪廓，同時2025
01-112025
01-092025
01-08微流控新研究成果：液態(tài)金屬微電極的高分辨率圖案化和高效制
微流控芯片廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。在微流控芯片內(nèi)，通常需要微電極產(chǎn)生電場以操控流體、顆?；蜻M(jìn)行傳感和電化學(xué)反應(yīng)。然而，由于常見導(dǎo)電金屬材料的熔點(diǎn)較高，要在微米級分辨率下進(jìn)行圖案化處理并非易事。通常，貴金屬或氧化銦錫(ITO)被濺射或蒸發(fā)沉積在玻璃基板上形成導(dǎo)電薄膜，然后利用光刻和蝕刻工藝形成所需的圖案。盡管這些技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但成本較高，而且納米級厚度的導(dǎo)電薄膜通常電阻較大。因此，開發(fā)和利用新型電極材料和制備方法對微流控領(lǐng)域至關(guān)重要?；谝陨媳尘?，重慶大學(xué)生物工程學(xué)院胡寧2025
01-07結(jié)合微納3D打印技術(shù)與聲學(xué)操控，開發(fā)出基于微氣泡的高靈活性聲學(xué)超表面
傳統(tǒng)微流控芯片因其低成本、高效性和靈活性，已廣泛應(yīng)用于腫瘤篩查、DNA擴(kuò)增和病毒檢測等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。然而，這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在尺寸受限、單一功能性以及微結(jié)構(gòu)調(diào)控靈活性等方面存在局限性，使其在實(shí)際應(yīng)用中面臨諸多挑戰(zhàn)。其中，不可預(yù)測的流體動力學(xué)行為顯著限制了其在被動操控技術(shù)中的精度和效率。主動操控技術(shù)，尤其是聲學(xué)操控，為克服這些限制提供了新思路。聲學(xué)操控主要分為表面聲波（SAW）和體聲波（BAW）兩種方式。SAW以其高頻特性，能夠?qū)崿F(xiàn)高度精準(zhǔn)的局部操控，但操作范圍有限且設(shè)備成本較高；而BAW則憑借其低頻傳2025
01-062025
01-03中科大新研究-仿生章魚觸手！基于對數(shù)螺旋線結(jié)構(gòu)的新型螺旋軟體機(jī)器人問世
近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)NikolaosFreris教授課題組及其合作者魏熹副研究員基于對自然界中多種生物柔性肢體（如象鼻、章魚觸手、海馬和變色龍尾巴）形態(tài)和運(yùn)動的系統(tǒng)觀察和數(shù)學(xué)模型抽象，提出基于對數(shù)螺旋線結(jié)構(gòu)的新型螺旋軟體機(jī)器人，設(shè)計(jì)制備了一系列不同尺度（長度從cm到m）和材質(zhì)的原型機(jī)器人；結(jié)合仿生操作策略，通過簡單的繩索驅(qū)動復(fù)現(xiàn)了其可比擬生物肢體的運(yùn)動特征；通過變化構(gòu)型及陣列協(xié)作，展示了其在多維度和多場景中執(zhí)行復(fù)雜抓取和操作任務(wù)的優(yōu)異性能。相關(guān)研究成果以“SpiRobs:Logarithmic2024
12-30批量化生產(chǎn)、可編程微型機(jī)器人組裝的智能磁群，用于執(zhí)行多種任務(wù)
群體機(jī)器人技術(shù)受到群體智能和機(jī)器人技術(shù)研究的啟發(fā)，促進(jìn)了機(jī)器人之間以及機(jī)器人與環(huán)境之間的交互。該方法的核心在于利用多個機(jī)器人的集體行為協(xié)同完成復(fù)雜任務(wù)。這種合作依賴于去中心化、異層次的自組織結(jié)構(gòu)，其中鄰近機(jī)器人通過局部交互實(shí)現(xiàn)通信。去中心化的多機(jī)器人組織能實(shí)現(xiàn)群體智能，這一現(xiàn)象在自然界中頗為常見。例如，螞蟻通過相互抓握形成高長寬比的組裝體，以連接斷開路徑，甚至能在洪水中形成類似浮板的構(gòu)造，從而保障生存。螞蟻還通過化學(xué)通信覓食，并協(xié)同運(yùn)輸食物。社會性昆蟲的多功能群體智能為群體機(jī)器人學(xué)提供了有益的啟2024
12-27芬蘭奧盧大學(xué)：PDMS玻璃毛細(xì)管混合微流控器件，用于雙重乳液形成和分離
脂質(zhì)體具有模擬細(xì)胞脂質(zhì)膜的優(yōu)異能力，使其成為生物膜研究和自下而上合成生物學(xué)中重要的工具。微流控技術(shù)為以受控方式制備巨型脂質(zhì)體提供了一種有前景的工具。然而，作為巨型脂質(zhì)體的前體，雙重乳液（doubleemulsions）的微流控制備仍存在挑戰(zhàn)，從而限制了對這一潛力的充分探索。近日，芬蘭奧盧大學(xué)（UniversityofOulu）和芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)提出了一種PDMS-玻璃毛細(xì)管混合微流控器件，作為一種簡便而多功能的雙重乳液制備工具。該器件不僅消除了選擇性表面處理的需2024
12-25紐約大學(xué)阿布扎比分校：增材制造技術(shù)輔助鑄造的3D微型結(jié)構(gòu)散熱器
隨著電子設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，熱管理領(lǐng)域遭遇了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。設(shè)備的處理速度提升導(dǎo)致能源消耗和功率散發(fā)同步增長，但設(shè)備的小型化趨勢卻使得熱管理系統(tǒng)的可用物理空間日益縮減，從而提高了有效冷卻的復(fù)雜性，并凸顯了研發(fā)新型散熱器的重要性和緊迫性。在此背景下，3D微型結(jié)構(gòu)散熱器以其高比表面積的特性，被提出作為傳統(tǒng)鰭片和板式散熱器的高效替代品。盡管3D微型結(jié)構(gòu)散熱器的研發(fā)非常重要，但增材制造技術(shù)在散熱器生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用仍面臨了諸多挑戰(zhàn)，其中主要包括高昂的生產(chǎn)成本、有限的材料選擇，以及制造亞毫米級高質(zhì)量散熱器的技術(shù)挑2024
12-23微流體技術(shù)的創(chuàng)新利器——揭秘微納3D打印的神奇力量！
在自然界的潮起潮落、河流蜿蜒的法則中，孕育了豐富多樣的流體現(xiàn)象。在漫長的自然演變中，人類不斷鉆研流體的行為與屬性，探究其在自然界中的流動路徑、能量轉(zhuǎn)換和相互作用。借鑒流體的流動特性、能量傳遞和形態(tài)變化，人類創(chuàng)造出了眾多既復(fù)雜又高效的流體技術(shù)，流體力學(xué)因此蓬勃發(fā)展。微流體技術(shù)是一種在微米級別操縱流體的技術(shù)，通過微通道中的特殊流體行為，如層流，實(shí)現(xiàn)了對微小流體量的精確控制。該領(lǐng)域的研究成果，不僅催生了價值數(shù)十億美元的市場，也在醫(yī)療診斷、實(shí)驗(yàn)室芯片、航空航天、能源工程等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。當(dāng)前，微流體2024
12-23哈佛大學(xué)、中山大學(xué)、西安交通大學(xué)《Nat. Rev. Mater.》：非法拉第結(jié)傳感
生命活動依賴于離子導(dǎo)體，機(jī)器運(yùn)行依賴于電子導(dǎo)體。當(dāng)離子與電子間不發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時，非法拉第結(jié)（non-faradaicjunction，NFJ）就成為橋接生命與機(jī)器的載體。NFJ具有類電容特性，其電荷-電壓曲線對多種環(huán)境信號都敏感。因此，NFJ具有高靈敏、快響應(yīng)、體積小、穩(wěn)定、自供電等特點(diǎn)，是一個理想的傳感平臺。NFJ傳感器廣泛用于心電、腦電、肌電等電生理信號的測量，在可穿戴設(shè)備、可植入設(shè)備、軟體機(jī)器人等領(lǐng)域中展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。此外，力學(xué)原理的發(fā)展和材料合成方法的豐富為NFJ傳感器的設(shè)計(jì)提供2024
12-192024
12-193D打印技術(shù)在微針制造中的應(yīng)用與進(jìn)展
近年來，3D打印技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，尤其在微針制造方面展現(xiàn)出了巨大的潛力。傳統(tǒng)的微針制造方法，如微注射成型技術(shù)，雖然具有可擴(kuò)展性，但在定制尺寸、幾何形狀和結(jié)構(gòu)方面存在局限性。而3D打印技術(shù)則提供了一種高精度、可定制化的解決方案。3D打印技術(shù)能夠制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微針，如中空針頭、多孔設(shè)計(jì)的微針陣列等，這些結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)制造工藝中難以實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)上的自由度使得微針能夠適應(yīng)多種藥物輸送形式，包括液體藥物、納米顆粒和基因治療等。此外，3D打印技術(shù)還能夠精確控制藥物釋放的劑量和時間，通過設(shè)計(jì)不2024
12-18微納3D打印助力生物醫(yī)療革新：跟進(jìn)最新應(yīng)用趨勢
在技術(shù)進(jìn)步和醫(yī)療保健創(chuàng)新交叉的時代，人類正不斷拓寬生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用邊界。3D打印技術(shù)的興起與持續(xù)進(jìn)步，為社會生產(chǎn)制造帶來了全新的途徑和顯著優(yōu)勢，同時也為生物醫(yī)療領(lǐng)域帶來了無限生機(jī)與潛力。該技術(shù)擁有根據(jù)特定需求迅速打造精確原型、完成高效驗(yàn)證的能力，使得醫(yī)療專業(yè)人員能夠根據(jù)患者的特別狀況，實(shí)施個性化的治療方案，有效提升了醫(yī)療成效及患者的生活品質(zhì)。2024年，生物醫(yī)療科研領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)集中在了幾個關(guān)鍵方向，其中包括新型生物醫(yī)用材料的研究、仿生類器官芯片的開發(fā)、定制化植入物的創(chuàng)新以及可穿戴傳感器技術(shù)的2024
12-172024
12-16揭秘多功能微針貼片：一氧化氮釋放納米載體助力慢性傷口靶向治療
慢性皮膚傷口，如糖尿病足潰瘍、靜脈相關(guān)潰瘍和難以愈合的手術(shù)傷口，正在影響著美國超過1050萬人的健康，并導(dǎo)致巨額的醫(yī)療保健開支，據(jù)估計(jì)，每年的費(fèi)用高達(dá)250億美元以上。此外，由于免疫反應(yīng)受損，慢性傷口特別容易受到細(xì)菌感染，例如金黃色葡萄球菌（S.aureus），這會進(jìn)一步加重患者的病情。據(jù)報(bào)道，與慢性傷口相關(guān)的疾病，5年死亡率甚至超過50%，這一數(shù)據(jù)與心力衰竭的死亡率相當(dāng)，顯著體現(xiàn)了慢性皮膚傷口對患者健康和醫(yī)療保健系統(tǒng)帶來的巨大負(fù)擔(dān)。針對不愈合的皮膚傷口，目前已經(jīng)研發(fā)了多種治療方法，包括局部清潔2024
12-13基于金屬波導(dǎo)陣列和3D打印結(jié)構(gòu)的即插即用太赫茲多功能超器件
超器件的出現(xiàn)為電磁波的操控提供了優(yōu)異的能力，尤其在天然材料稀缺的太赫茲波段。然而，大多數(shù)超器件在制造后功能固定且單一，難以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。雖然以往提出的有源調(diào)諧方案擴(kuò)展了超器件的功能，但這些方案依賴于外部可控激勵源，增加了系統(tǒng)的限制和復(fù)雜性。更為重要的是，傳統(tǒng)的太赫茲超器件制備方法大多基于半導(dǎo)體技術(shù)，通常耗時長且成本高，尤其在低頻太赫茲波段，面臨著更大的挑戰(zhàn)。近年來，面投影微立體光刻（PμSL）作為一種新興技術(shù)，憑借其定制化、快速制造、低成本大成型面積和高加工精度的優(yōu)勢，成為制造大尺寸、高精2024
12-11使用PμSL 3D打印技術(shù)制備金納米花包覆的光敏感元結(jié)構(gòu)用于癌癥熱療
貴金屬納米顆粒特性特別，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有應(yīng)用價值，如光熱治療（PTT）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)抗癌治療，相較于化療等對健康細(xì)胞損害較小。然而，PTT存在諸多問題，如毛細(xì)血管滲漏綜合征、皮膚癥狀及深層治療無效等，限制了其的廣泛應(yīng)用，若采用過渡金屬氧化物納米顆粒則有望改善光療缺陷。金納米顆粒（AuNPs）因其穩(wěn)定性、生物相容性、高效光熱轉(zhuǎn)換及局部等離子體共振（LPR）特性，在熱療研究中備受青睞。在與其他傳統(tǒng)3D打印技術(shù)相比較，例如立體光刻（SLA）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）、熔融沉積建模（FDM）等，水凝掃一掃訪問手機(jī)商鋪
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