在人類健康研究不斷邁向精準(zhǔn)化與前瞻化的今天，微納制造，特別是微納3D打印，正在成為全球科研人員的重要工具。摩方技術(shù)在科研領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用顯示，從理解大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，到構(gòu)建仿生類器官，從藥物遞送到心血管介入和術(shù)后康復(fù)，微納制造正深度介入醫(yī)學(xué)研究的眾多前沿領(lǐng)域，幫助科研人員更快地揭示疾病機(jī)理，也為臨床醫(yī)生提供全新的治療工具。與單純帶來(lái)高精度相比，它更像是醫(yī)學(xué)前沿領(lǐng)域冒尖的新質(zhì)生產(chǎn)力樣本，悄然加速人類生命健康的探究進(jìn)程。

跨越效率與精度，微納3D打印成為探究生命的利器

在疾病研究的道路上，科學(xué)家們既需要能夠操縱微小器官和細(xì)胞環(huán)境的“手術(shù)刀"、精準(zhǔn)復(fù)刻人體血管的復(fù)雜器皿、提升載藥微球制備水平的微流控芯片，也需要精細(xì)到能夠鉆進(jìn)人體血管的微型機(jī)器人……傳統(tǒng)制造方式在面對(duì)微型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)時(shí)，要么成本高昂，要么力不從心。無(wú)論是微米級(jí)通道的加工，還是復(fù)雜仿生結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，往往都容易受限于切削、機(jī)加工等傳統(tǒng)手段的制造成本或制造瓶頸。

而微納3D打印憑借亞微米級(jí)的精度、一體化成型能力以及快速迭代的優(yōu)勢(shì)，成為疾病研究和醫(yī)療創(chuàng)新的技術(shù)平臺(tái)。它不僅縮短了研發(fā)周期，還能在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成過(guò)去數(shù)周甚至數(shù)月的加工任務(wù)，大幅提升科研效率。

當(dāng)前，微納3D打印在助力醫(yī)療健康研究領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力，它既能精準(zhǔn)復(fù)制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，幫助研究神經(jīng)退行性疾病；也能制造仿生血管網(wǎng)絡(luò)，支持類器官長(zhǎng)期培養(yǎng)，為癌癥、腎病、心臟疾病等研究提供新平臺(tái)。在基于微流控和機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合的脂質(zhì)體藥物遞送系統(tǒng)中，微納制造也已經(jīng)在潰瘍性結(jié)腸炎治療中展現(xiàn)出前景。

可以說(shuō)，微納3D打印讓科研人員第一次有能力在“生命的微觀尺度"上進(jìn)行大膽實(shí)驗(yàn)，為疾病研究打開(kāi)了新的窗口。而摩方精密作為全球微納3D打印的企業(yè)，其技術(shù)已服務(wù)全球40個(gè)國(guó)家和地區(qū)的800余家科研機(jī)構(gòu)，是觀察這一現(xiàn)象的一個(gè)典型窗口。從2018年設(shè)備交付以來(lái)，摩方已經(jīng)助力科學(xué)家在神經(jīng)科學(xué)、再生醫(yī)學(xué)、腫瘤研究等領(lǐng)域不斷產(chǎn)出突破性成果，相關(guān)研究成果多次登上Sciences, Nature等全球頂刊。

01 為探究大腦、深入血管帶來(lái)科研工具升級(jí)

在神經(jīng)科學(xué)研究中，科學(xué)家們長(zhǎng)期面臨的難題是如何在動(dòng)物大腦內(nèi)精準(zhǔn)植入多根光纖。傳統(tǒng)方法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還增加了動(dòng)物麻醉風(fēng)險(xiǎn)。冷泉港實(shí)驗(yàn)室利用摩方微納3D打印設(shè)備，制備出輕量化光學(xué)驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)了多光纖的亞微米級(jí)精準(zhǔn)定位，不僅縮短了手術(shù)時(shí)間，還顯著提高了實(shí)驗(yàn)效率。這一成果讓神經(jīng)科學(xué)家能夠更快、更安全地揭示大腦神經(jīng)活動(dòng)與疾病的關(guān)聯(lián)機(jī)制。

而在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，曼徹斯特大學(xué)與南洋理工大學(xué)的研究者則利用摩方設(shè)備制造出帶有微溝槽結(jié)構(gòu)的神經(jīng)導(dǎo)管。這一創(chuàng)新將神經(jīng)導(dǎo)管的設(shè)計(jì)從“單一腔道"升級(jí)為“仿生多級(jí)拓?fù)?，為細(xì)胞生長(zhǎng)提供物理-化學(xué)協(xié)同引導(dǎo)環(huán)境。溝槽仿佛為神經(jīng)細(xì)胞修復(fù)搭建的“高速公路"，顯著促進(jìn)了雪旺細(xì)胞遷移和軸突的有序延伸。這意味著，未來(lái)周圍神經(jīng)損傷的患者有望通過(guò)這種仿生導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)更高效的修復(fù)。

02 為疾病治療帶來(lái)新突破口

在免疫相關(guān)疾病中，微納制造也展示了巨大潛力。銀屑病是一種頑固的慢性皮膚病，傳統(tǒng)治療難以精確調(diào)控免疫反應(yīng)。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院的科研人員借助摩方設(shè)備制備的微針模具，將DNA納米結(jié)構(gòu)與藥物遞送系統(tǒng)結(jié)合，制成微針貼片，實(shí)現(xiàn)了在皮膚病灶處的精準(zhǔn)治療。這種策略不僅減輕了炎癥，也顯著改善了患者的生活質(zhì)量。

類似的思路也應(yīng)用在癌癥研究中。復(fù)旦大學(xué)與南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)摩方制造的類器官芯片，突破了“類器官長(zhǎng)不大"的瓶頸?？蒲腥藛T成功在體外培養(yǎng)出厘米級(jí)的腫瘤類器官，并借此開(kāi)展藥物敏感性實(shí)驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn)，相比傳統(tǒng)類器官，厘米級(jí)類器官對(duì)化療藥物反應(yīng)更靈敏、更接近真實(shí)患者腫瘤。這意味著，未來(lái)醫(yī)生可以通過(guò)這種平臺(tái)預(yù)測(cè)患者對(duì)藥物的反應(yīng)，推動(dòng)真正的個(gè)體化治療。

武漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)則將視野進(jìn)一步拓展到乳腺癌的耐藥難題。他們利用摩方制造的模具經(jīng)PDMS翻模后，開(kāi)發(fā)出靶向線粒體的微針陣列，精準(zhǔn)激活癌細(xì)胞的死亡開(kāi)關(guān)，逆轉(zhuǎn)了阿霉素耐藥性。這一創(chuàng)新為化療藥物失效的患者提供了全新的解決方向。

03 為臨床棘手問(wèn)題提供解決方案

科研成果只有真正走向臨床，才能改變患者的命運(yùn)。在幫助各類臨床應(yīng)用突破方面，微納3D打印同樣成功地提供了多樣的方案和手段，以解決臨床中的現(xiàn)實(shí)、棘手問(wèn)題。

例如，香港中文大學(xué)與香港理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用摩方模具制造出亞毫米級(jí)磁控微導(dǎo)管，實(shí)現(xiàn)了在極細(xì)微血管中的高效導(dǎo)航，顯著提升了卒中和心血管介入治療的精準(zhǔn)度與安全性。

東南大學(xué)的研究者開(kāi)發(fā)出結(jié)合摩方微針陣列的可穿戴貼片，可以在心梗發(fā)作50分鐘內(nèi)檢測(cè)到關(guān)鍵標(biāo)志物，為患者贏得黃金搶救時(shí)間。武漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的氫氣光熱微針系統(tǒng)，則為術(shù)后疼痛管理和傷口愈合提供了更溫和、個(gè)性化的解決方案。

獲全球頂尖健康研究院認(rèn)可

近期，美國(guó)國(guó)立健康研究院旗下專門(mén)做心臟、肺和血液相關(guān)疾病的研究所采購(gòu)了摩方的微米級(jí)精度設(shè)備，雖我們尚不知其將利用摩方設(shè)備具體應(yīng)用于哪些研究方向，但該研究所以探索疾病機(jī)制和推動(dòng)臨床轉(zhuǎn)化著稱，相關(guān)研究產(chǎn)出在全球具有的風(fēng)向標(biāo)意義。這一選擇本身，成為微納制造在全球醫(yī)學(xué)科研和應(yīng)用中不可替代地位的又一例證。

微納制造早就不只是實(shí)驗(yàn)室里的前沿概念，而是已經(jīng)走進(jìn)全球科研機(jī)構(gòu)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)，促進(jìn)科研探索和臨床轉(zhuǎn)化的日常工具。它正加速人類對(duì)疾病本質(zhì)的探究，也為精準(zhǔn)醫(yī)療的未來(lái)構(gòu)建起堅(jiān)實(shí)的基石。在這個(gè)進(jìn)程中，摩方將持續(xù)投入，不斷改進(jìn)、迭代技術(shù)，與全球科學(xué)家們一道，推動(dòng)醫(yī)學(xué)研究不斷走向新的深度與廣度。