面对这次肺炎疫情，3D打印技术能做什么？

有*认为，在未来几十年里，如果有什么东西可以杀掉上千**，那更可能是个有高度传染性的病毒，而不是战争；不是导弹，而是微生物[1]。在当前新冠肺炎爆发之际，更突显了公共卫生安全必须具有**前性，更希望人类能够行动起来，投入研发和系统应对体系，来应对现在和未来的突发传染病。

作为3D打印行业的一员，我们需要思考的是，面对高度传染性病毒，3D打印能做什么贡献？

大家知道，传统制造是量越大，每件制造成本越低，零件越复杂，每件制造成本越高。而3D打印无论批量大小、复杂程度如何，每件制造成本基本恒定。这就表明了3D打印的应用优势有两个大的方面：一是小批量多品种快速制造/定制，另一个是制造复杂部件。从市场来看，就如计算机刚开始主要用于工业控制一样，3D打印初始也是用于工业的，成为工程师、设计师等专业人士的模型设计工具；接下来就开始进入教育市场，从培养3D打印的使用到设计、创造，较终培养出一批具有增材思维和创造力的人才。随着3D打印技术和理念的普及和易用性的提升，它将进入广阔的规模化工业领域和广大家庭。

在爆发疫情等特殊时期，对于护目镜、口罩、测温仪等*的防护用具及医疗**物资的制造，就可以发挥3D打印小批量、分布式、快速制造的特点，实现本地生产，就近服务，满足千人量级的日常使用需求。此外，还可共享数据模型，利用云制造平台（如三帝云制造）实现网络协同生产，提高并行生产效率，满足更大量级的批量需求。3D打印技术可以通过康复医疗器械、医学模型、手术导板、方舱医院建造、生物/器官打印、纳米机器人打印、药物研发等诸多方面，在抗击传染性病毒中发挥作用。

1. 3D打印护目镜

对于如新冠肺炎病毒这类具有飞沫传播感染性的病毒，护目镜成为战“疫”*的医务人员及需与患者密切接触人员的*防护用具。市场上常见的护目镜，开模时间长达14天，而利用FDM 3D打印技术生产的医用护目镜，不仅密封度高，且重量只有普通护目镜的3/4，还可根据个人面部数据实现私人化定制[2]。

3D打印护目镜

图1 运用3D打印技术生产的医用护目镜[3]

湖南云箭集团增材制造研究应用中心内的50余台FDM 3D打印机每日生产医用护目镜200余套。据了解，1月31日，这家公司利用原有成熟的3D打印技术，应急研制生产医用护目镜；2月7日，首批医用护目镜通过长沙市市场监督管理局备案准入；2月10日，这家公司生产的首批500套护目镜已发往长沙和怀化，驰援抗“疫”*[3]。

运用3D打印技术生产的医用护目镜

3. 3D打印手持式红外线测温仪

手持式红外线测温仪（俗称“额温枪”）是防疫*的医疗**物资，如果开模具生产，开模时间较少要20天，在这段空档期内，3D打印免开模具小批量快速生产就发挥出了巨大的优势作用。重庆*新智诚科技利用SLA 3D打印技术快速设计、迭代、试产、批产，10天内完成了2200套手持式红外线测温仪的外壳制造[7]。

图9 3D打印手持式红外线测温仪[7]

5. 3D打印医学类模型

疫情爆发后，病毒研究和疫苗研制工作刻不容缓。通过CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)或MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)等医学影像学数据，创建三维数字模型，并将模型3D打印成具体的实物，对于医学研究、病理分析、手术方案设计和预演、教学培训等，具有很强的临床实用价值。

在新冠肺炎疫情爆发后，3D打印技术也迅速被应用到国内的病毒研究和疫苗研制的工作中。广州形优科技依照感染者确诊5天时的肺部病灶CT数据进行3D重建，采用PolyJet材料打印出了新冠病毒肺部感染病例的彩色模型，新冠病毒的毛玻璃状影像特征得以清晰呈现，帮助医学*更直观地进行病例实体分析和演绎[9]。

图11 3D打印新冠病毒肺部感染模型[9]

同时，上海科技大学*化学研究所和中国科学院上海药物研究所抗新型冠状病毒感染联合应急攻关团队也公布了2019-nCoV冠状病毒3CL水解酶（Mpro）的高分率晶体结构，供更多科技工作者，特别是药物研发人员使用[9]。早在2017年，中国科学院武汉病毒研究所便运用3D打印技术，利用病毒结构生物学的科研成果，制作了几种代表性的病毒模型，通过复原病毒结构的真实形貌，帮助大家更直观、生动地了解病毒[10]。

图12 新冠病毒模型[9]

图13 几种3D打印病毒模型[10]

在过去长达一个世纪的时间里，人类在减少甚至消除生物疾病方面取得了长足的进步，例如青霉素的出现以及 CRISPR 基因编辑技术等。现在，随着如3D打印、人工智能等各类*科技在医学应用中的不断发展，人类的医疗进程可能会发生巨大的变化。3D打印技术如今已被广泛应用于康复医疗器械、医学模型、手术导板、生物打印、药物研发等诸多方面。而在这次抗击新冠肺炎疫情中，3D打印也发挥了小批量、分布式、快速制造、无人化生产的灵活优势，为疫情防控贡献了自身的力量。这让我们有理由相信，科技的进步将会带来一个更美好的世界，人类也必将可以更加从容无畏地面对疾病和未来