3D打印微针

随着“无针注射”理念的兴起，微针技术作为一种新型经皮给药手段，在药物递送和生物治疗等领域迅速崛起。然而，实现“精准给药”的理想状态，必须建立在微针结构的高精度、可控释放和组织兼容性基础之上。近年来，微纳3D打印技术正在为微针制造注入“高精度控制”的新动能。

一、透皮给药：3D打印微针的精准化挑战

传统口服或注射方式存在：药物在消化系统中被部分代谢，生物利用度低；注射方式侵入性强，存在疼痛、依从性差等问题；难以实现局部靶向与时间控制。

微针技术则可在不引起明显疼痛的前提下穿透角质层，将药物释放到皮下组织中，但其真正效果很大程度上取决于微针结构的制造精度和功能设计。

二、3D打印微针在“结构-功能”一体化上的优势

1. 高分辨率定制化“精准形貌”

利用摩方精密微纳3D打印系统，可实现锥形、金字塔形、空心、凹槽型等多样化结构，为不同药物分子提供优良释放路径。例如，空心微针可实现液体药物的瞬时注入，凹槽微针可嵌入缓释材料，实现长效给药。

2. 针体深度与密度精确可控

不同疾病部位的皮肤厚度与组织结构差异明显，只有通过微纳3D打印技术实现针长（几十微米至上百微米）、密度（几十到几百根/cm²）的精确调控，才能实现稳定的穿刺深度与剂量控制。

3. 多元材料兼容

摩方精密凭借创新的面投影微立体光刻（PμSL）技术平台，构建起从设备、材料、加工工艺的完整解决方案，可实现从2μm至25μm级别的复杂三维结构打印。在材料生态层面，开发了功能树脂、生物应用树脂、工程应用树脂、陶瓷浆料、高精度生物墨水等多元材料体系。工程应用树脂中，牺牲树脂具备可溶性特性，可与注塑工艺结合，为PDMS、LCP、POM等工业级塑料件提供成型路径。

四、微纳3D打印微针科研应用案例

1、植入式微针激活免疫，预防术后三阴性乳腺癌复发与转移

安徽医科大学钱海生教授/合肥工业大学查正宝教授/中国科学技术大学附属第一医院江小华博士，通过摩方精密2微米设备nanoArch S130加工模具后经PDMS翻模制备而成复杂微针结构。

2、创新微针系统：氢气疗法助力术后镇痛与伤口愈合

武汉大学药学院黎威教授团队、武汉大学中南医院彭勉教授团队联合开发了一种新型的光热微针系统，通过持续释放H2来缓解术后疼痛，并促进伤口愈合，为个性化镇痛治疗提供了新的解决方案。该微针贴片（HA-PP MN patch）是利用摩方精密microArch® S240 （精度：10 μm）3D打印设备加工模具后经PDMS翻模制备而成。

五、GelMA水凝胶的应用：实现定制化与缓释结合

为了在透皮给药中实现更高程度的精准性与可控性，功能型水凝胶材料成为重要研究方向，其中GelMA因其优势被广泛关注。

GelMA具有可调机械强度与水凝胶网络结构，通过改变其交联度、浓度或与纳米材料复配，可以精准控制微针的穿刺性能和药物释放速度。摩方精密支持高精度GelMA打印，可实现最小打印精度突破≤5微米，且经载活细胞打印培养测试，展现出优异的细胞增殖效果。

微纳3D打印技术，以其结构设计的自由度、制造过程的可控性与高分辨率成型能力，正在推动透皮给药向确切精准转变。摩方精密在该领域的探索，不仅为科研人员提供了高效可靠的工具平台，也为临床医药产品开发开辟了高速通道。随着个体化医疗的需求上升，基于3D打印的高精度微针将为精准给药提供核心研发动能。