在醫療增材制造領域，生物相容性材料和監管審批備受關注。然而，另有一個因素對這些創新技術的成功同樣至關重要，那就是打印頭。作為與材料直接接觸的部件，打印頭必須具備精準運行和可滅菌的特性，這兩點是生產安全、患者定制化解決方案的關鍵要素。精準性能夠確保復雜幾何結構的精確沉積，而采用醫療級材料制造則意味著其可滿足臨床應用的嚴苛要求。
德國 ViscoTec 公司開發出了醫療級3D打印噴頭。這個系列的噴頭專為醫療技術市場設計，產品接觸表面采用不銹鋼或經美國食品藥品監督管理局（FDA）認證的彈性體與塑料制成。此外，ViscoTec 還提供可高壓滅菌版本，能在高達121°C的溫度下完成滅菌，有效避免交叉污染。這些打印頭幾乎可適配所有3D打印機，能無縫融入臨床工作流程。
△vipro-HEAD雙組分材料噴頭（左）與耐高溫型vipro-HEAD噴頭，最高耐受溫度110°C（右）
vipro-HEAD醫療系列打印頭有哪些優勢？
ViscoTec在流體技術系統領域深耕多年，業務涵蓋從材料提取、材料制備到中高粘度介質精準定量輸送的全流程。這一技術優勢直接應用于增材制造領域中，材料的精準沉積至關重要。在成熟的vipro-HEAD系列基礎上，公司現推出以下醫療級打印頭產品：
- vipro-HEAD 3型與vipro-HEAD 5型打印頭
- 適用于雙組分應用場景的vipro-HEAD 5/5型打印頭
- 帶加熱功能的vipro-HEAD 5型打印頭，含標準版本（最高加熱溫度70°C）與耐高溫版本（最高加熱溫度110°C）
這些噴頭可實現高分辨率打印，線寬范圍在100-150微米之間。在單組分應用場景中，打印頭的最大體積流量為6毫升/分鐘；雙組分應用場景下，體積流量可達12毫升/分鐘，兼具精準性與高效性。
△聚己內酯（PCL）材料的精細線條3D打印
拓展應用可能性
憑借上述性能，vipro-HEAD醫療系列可廣泛應用于各類患者定制化解決方案的生產。例如，噴頭能處理水凝膠、硅膠、聚己內酯和陶瓷等關鍵醫療材料，為高度專業化的應用場景打開了大門，包括患者定制化植入物、原型件以及創新治療方案的生產，甚至支持單次批量生產（即最小批量為1件）。典型應用場景包括：
- （可吸收）植入物，如骨植入物、乳房植入物
- 柔性植入物，如硅膠血管結構
- 用于個性化藥物釋放的3D打印藥片
- 醫療設備的可穿戴產品與原型件
法國里昂的3Deus Dynamics公司是成功應用vipro-HEAD噴頭的企業之一。他們利用噴頭生產高仿真解剖模型（如主動脈模型），用于外科手術培訓和手術規劃，這些3D打印結構也可用于醫療設備測試。通過使用3D打印模型，醫療從業者和研究人員能減少對動物實驗和尸體的依賴。
同樣位于里昂的Healshape公司則借助vipro-HEAD噴頭，生產水凝膠基可吸收乳房植入物。這類植入物根據患者個體情況定制，植入人體后可通過機體自身組織實現再生。依托3D打印技術、專利生物相容性水凝膠與精準打印頭技術的結合，可制造出個性化的自然形態乳房植入物，植入物在數月內會被人體自然吸收。
△左圖：vipro-HEAD醫療級噴頭3D打印硅膠主動脈模型的可視化呈現（圖片來源：ViscoTec）；右圖：采用ViscoTec 3D打印頭制造的水凝膠基可吸收乳房植入物（圖片來源：Healshape）
ViscoTec公司部件與設備業務開發經理約翰娜·布魯克胡貝爾（Johanna Bruckhuber）強調了這一技術進展的重要性：“通過推出vipro-HEAD醫療級打印頭系列，我們在醫療技術增材制造領域邁出了新的一步。這一產品能幫助客戶實現從植入物到個性化藥物的各類患者定制化解決方案，為未來醫療事業發展做出重要貢獻。”
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