周圍神經(jīng)損傷作為臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大難題，其高致殘率與功能恢復(fù)困境始終困擾著醫(yī)療界。傳統(tǒng)治療方法主要是神經(jīng)自體移植，但由于供體資源稀缺、手術(shù)創(chuàng)傷以及二次損傷等問題，導(dǎo)致相關(guān)臨床應(yīng)用長(zhǎng)期受限。因此，這一現(xiàn)狀倒逼醫(yī)學(xué)界探索微創(chuàng)化、精準(zhǔn)化的新型修復(fù)策略，通過智能調(diào)控?fù)p傷微環(huán)境實(shí)現(xiàn)再生醫(yī)學(xué)的范式突破。為攻克這一難題，曼徹斯特大學(xué)與南洋理工大學(xué)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用摩方精密面投影微立體光刻（PµSL）技術(shù)，成功開發(fā)出微溝槽結(jié)構(gòu)神經(jīng)引導(dǎo)導(dǎo)管（NGCs），為神經(jīng)再生治療開辟了全新路徑。

01 技術(shù)痛點(diǎn)與創(chuàng)新：從粗放修復(fù)到精準(zhǔn)定向

傳統(tǒng)神經(jīng)導(dǎo)管雖能提供物理支撐，但缺乏特異性細(xì)胞引導(dǎo)信號(hào)，難以實(shí)現(xiàn)軸突的定向再生。研究表明，微米級(jí)溝槽結(jié)構(gòu)可模擬天然神經(jīng)束的拓?fù)鋵W(xué)特征，促進(jìn)雪旺細(xì)胞遷移與軸突有序延伸。然而，現(xiàn)有傳統(tǒng)加工技術(shù)受限于光學(xué)精度的不足和成本的不可控，無(wú)法高效經(jīng)濟(jì)的制備復(fù)雜微結(jié)構(gòu)。

因此，研究團(tuán)隊(duì)選擇采用摩方精密PµSL 3D打印技術(shù)，突破傳統(tǒng)制備工藝的局限。該技術(shù)以2μm超高光學(xué)精度為核心優(yōu)勢(shì)，結(jié)合工業(yè)級(jí)高公差控制（±10μm），幫助團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了10-30μm級(jí)多通道微溝槽結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)制造。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)洹?，為?xì)胞生長(zhǎng)提供物理-化學(xué)協(xié)同引導(dǎo)環(huán)境。

圖1. (a) 3D打印模具顯微鏡圖（比例尺：50μm）； (b) PDMS模具顯微鏡圖（比例尺：50μm）。(c) 3 wt. % PCL和PCL/PLA薄膜的SEM圖像，不同凹槽結(jié)構(gòu)：10/10/10µm，20/20/10µm，25/25/10µm和30/30/10µm（比例尺：50μm，插入圖像比例尺：1μm）。(d)軋制和密封的PCL-10 NGC管，顯示(i)管內(nèi)微槽形貌的(i)側(cè)視圖、（ii）俯視圖和掃描電鏡照片，以及（iv）膜重疊和密封劑的位置（比例尺：500μm）。

02 技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑：三步構(gòu)建細(xì)胞高速公路

摩方微納3D打印技術(shù)通過微米級(jí)精密成型能力實(shí)現(xiàn)微溝槽結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)制造，確保神經(jīng)細(xì)胞沿預(yù)定拓?fù)渎窂接行蚺帕胁⒅С挚蒲袑?shí)驗(yàn)?zāi)＞叩母咝У鷥?yōu)化進(jìn)程，以下是微溝槽結(jié)構(gòu)的制備過程：

1. 母模設(shè)計(jì)與打印

• 通過參數(shù)化設(shè)計(jì)微溝槽結(jié)構(gòu)母模，尺寸為12.5mm×12.5mm ×1mm。使用耐高溫光敏樹脂（HTL）打印母模，確保結(jié)構(gòu)精度與表面光潔度。

2. PDMS成型與聚合物薄膜澆鑄

• 將PDMS澆注至母模并固化，形成可重復(fù)使用的柔性模具。在PDMS模具上溶劑澆鑄生物相容性聚合物薄膜（聚己內(nèi)酯PCL與聚乳酸PLA）。

3. 測(cè)試與驗(yàn)證

• 將SH-SY5Y神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞接種于微溝槽結(jié)構(gòu)薄膜。通過評(píng)估細(xì)胞活性、增殖和排列，驗(yàn)證設(shè)計(jì)對(duì)神經(jīng)再生的促進(jìn)作用。

圖2. (a)第7天共聚焦顯微鏡圖像顯示活細(xì)胞（綠色）和死細(xì)胞（紅色）（比例尺：300µm）；(b)第7天細(xì)胞活力；(c

圖3. 第7天SH-SY5Y細(xì)胞在(a) PCL和(b) PCL/PLA膜上的共聚焦顯微鏡圖像。細(xì)胞核和肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架分別被染成藍(lán)色和綠色（上行），與共聚焦反射（中行）（比例尺：200µm）合并（下行），并顯示SH-SY5Y細(xì)胞的細(xì)長(zhǎng)和集群的高倍圖像（比例尺：30µm）。

03 賦能研究進(jìn)程：摩方技術(shù)獲團(tuán)隊(duì)認(rèn)可

由摩方microArch® S130（精度：2μm）3D打印系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高精密微溝槽的翻模制備，顯著增強(qiáng)軸突排列與神經(jīng)再生，所得PCL/PLA薄膜表現(xiàn)出良好的表面形貌、粗糙度與力學(xué)性能。其中，活細(xì)胞成像顯示高細(xì)胞存活率及沿微溝槽的定向延伸，驗(yàn)證設(shè)計(jì)有效性。

摩方微納3D打印技術(shù)大幅降低了此次科研研究的成本與復(fù)雜度。曼徹斯特大學(xué)Hexin Yue博士指出：“摩方微納3D打印技術(shù)為神經(jīng)再生應(yīng)用提供了制造微溝槽結(jié)構(gòu)母模所需的超高精度，再加上快速打樣和批量生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，這套3D打印系統(tǒng)已經(jīng)成為我們科研攻關(guān)的重要支撐。”

從微米尺度溝槽結(jié)構(gòu)到生命奇跡，科技之力正在改寫醫(yī)學(xué)的邊界。曼徹斯特大學(xué)與南洋理工大學(xué)的這項(xiàng)突破，不僅為周圍神經(jīng)損傷患者帶來(lái)曙光，更彰顯了中國(guó)智造在全球生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的創(chuàng)新。

未來(lái)，隨著《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》的深入推進(jìn)，微納3D打印技術(shù)也正在為醫(yī)療裝備國(guó)產(chǎn)化尋找關(guān)鍵突破口。摩方精密憑借全球40國(guó)市場(chǎng)布局與700+科研機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)推動(dòng)“產(chǎn)學(xué)研醫(yī)”深度融合，助力科研機(jī)構(gòu)和工業(yè)企業(yè)在生物醫(yī)療、通訊、航空航天、精密電子等高精尖領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。