在亚特兰大市中心的佐治亚理工学院，一场规模虽小、潜力巨大的革命正在酝酿之中。佐治亚理工学院电子与纳米技术研究所（IEN）从Boston Micro Fabrication（BMF）购买了一台高分辨率微型3D打印机，扩充了高科技设备库。自2021年安装以来，这项技术在推动开拓性研究和创新方面发挥了关键作用。
这台名为microArch S140的设备比普通的办公打印机大不了多少，却是微制造领域的巨无霸。microArch S140位于佐治亚理工学院的微/纳米制造设施（MNF）内，向佐治亚理工学院内外的研究人员开放。
BMF S140
未来一瞥
在佐治亚理工学院的前沿研究中，科学家们正在利用BMF微型3D打印机的精度来开发微型针头。这些针头专为微创给药而设计，能准确无误地瞄准视网膜。他们的方法可以彻底改变视网膜疾病的治疗，为数百万视力受损患者带来希望。
但该研究所的雄心壮志并不止于眼睛。该大学的“生命系统传感器实验室”（Sensors for Living Systems Lab）将利用这种微3D打印技术，开发能与活体组织无缝结合的传感器。这些微观奇迹可以实时监测身体功能，提供前所未有的人体洞察力，并开辟个性化医疗的新领域。
精密打印实现精准使命
在一次采访中，BMF首席执行官John Kawola分享了对此次合作的见解：佐治亚理工学院站在微加工研究的前沿。通过整合公司的微3D打印技术，使研究人员能够突破界限，创造出曾经被认为不可能实现的大规模工具和设备。
BMF CEO John Kawola
缩小理论创新与实际应用之间的差距一直是技术进步的支柱。BMF的创建故事就反映了这一理念。公司的创立源于学术与合作的结合。植根于美国教授的学术愿景和中国合作伙伴的工业能力，BMF中国于2017年在深圳成立。
公司创始人发现，3D打印行业存在一个服务不足的市场，即微型市场需要制造极其精确的小型物品。纳米技术可以制造出令人难以置信的亚微米级细节，但无法扩展到更广泛的实际应用中。BMF的解决方案利用一种称为投影微立体光刻（PµSL）的技术，旨在弥合这一差距，更高效地制造微小而复杂的零件。
最初，该技术引起了中国众多大学的关注，为BMF于2020年在全球推出该技术奠定了基础。BMF的早期举措为与佐治亚理工学院的合作铺平了道路。现在，他们已经准备好进入微小、复杂设备领域的新领域。Kawola看到了医学中微3D打印的巨大潜力：“我们正在展望一个未来。在这个未来，干预措施是如此有针对性并实现了微创，从根本上改变了医疗体验。”
从小小的开始到医学里程碑
然而，Kawola对微型制造力量的看法超出了佐治亚理工大学的项目。“BMF的微3D打印技术不仅仅是今天所做的，它还为我们甚至还没有想象到的创新创造了一个舞台。微尺度的精确性为符合患者独特生物学的定制植入物、组织工程和药物输送系统打开了大门。正是这种未来突破的潜力，推动了客户对BMF的能力感兴趣。”
随着BMF在精确微3D打印方面的声誉不断增强，他们的技术在推进研究和医疗应用方面的重要性也越来越明显。这就是Kawola所说的“网络效应”。BMF在这个微观学术领域如此知名的主要原因是口碑。因此，卡内基梅隆大学、埃默里大学、北卡罗来纳州立大学和宾夕法尼亚大学等机构的顶尖科学家也依赖于这些微型打印机的潜力。
当被问及BMF技术在医学中的更广泛影响时，Kawola提出了一个令人信服的愿景：“想象一下，在这个世界里，每一种医疗设备都是为个人量身定制的。这就是我们正在建设的未来。”由于这些3D打印机的微观精度，未来似乎触手可及。
揭开神秘面纱
打印一些复杂的东西，比如可以与单个细胞一起工作的针头，可能看起来很困难，但这就像常规的3D打印一样，只是规模较小。BMF的Micro-3D打印机操作起来很像传统3D打印机。尽管如此，他们使用更精细的材料和更精确的运动来创建肉眼看不见的物体。
微针眼部注射示意图
佐治亚理工大学正利用micro-3D打印机的功能，以开创性的方式推进医学研究。Regents化学和生物分子工程教授Mark Prausnitz和他在药物递送实验室的团队正在开创用于眼部注射的微针。这些微针精心制作，中空且足够小，可以与细胞相互作用，提供了一种侵入性较小的方法，可以将药物直接输送到眼睛的特定区域。使用microArch S140，他们以非凡的精度打印引导微针所需的组件。这项研究可以通过在显微镜下生产定制零件来改善眼内治疗的药物递送。
微针及其他
与此同时，该大学的生活系统传感器实验室正在探索医学诊断的前沿。他们正在开发一种可植入的压力传感器，用于连续监测脑积水患者的颅内压。这种敏感的设备依赖于以极高的精度制作微流体通道。因此，研究人员使用microArch S140为这些通道制作了精确的模具。Kawola说，打印机可能在半天内就能制作出6-8个模具。此外，同样的高分辨率打印机使微针能够用于更广泛的药物递送应用。
由BMF开发的微针头
佐治亚理工大学与BMF的合作是团队合作和高科技进步的有力例证。这不仅仅是为了获得新设备；同时也为了创造一个环境，让学生和研究人员能够大胆思考并做出发现。佐治亚理工大学micro-3D打印机的问世标志着向前迈出了一大步，表明即使是最微小的工具也能解决大问题。展望未来，微型3D打印可以帮助简化复杂的任务。
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