3D生物打印行業(yè)報告:3D生物打印市場現(xiàn)狀與前景分析

• 劉明月 2023年8月31日 來源：中研研究院 清華研究院 956 60
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從3D生物打印產(chǎn)品研發(fā)、審批來看，我國積極探索醫(yī)療器械注冊人制度試點，研究利用3D生物打印構(gòu)建的類神經(jīng)纖維展現(xiàn)出極其優(yōu)越的神經(jīng)再生能力，基于3D生物打印技術(shù)的可定制性，該策略可為個性化修復脊髓損傷提供新視角，具有重要意義。

3D生物打印臨床應用

據(jù)悉，UMC Utrecht的研究人員在體積生物3D打印領(lǐng)域取得了三項關(guān)鍵進展，希望這些進展將有助于擴大3D 生物打印的臨床應用：在3D打印細胞中創(chuàng)建生物功能區(qū)域;使用顆粒凝膠優(yōu)化 3D 生物打印細胞;將體積生物打印與熔體電寫相結(jié)合3D打印血管。

生物3D打印技術(shù)治療脊髓損傷新策略

當前，基于生物材料的再生醫(yī)學策略受到廣泛關(guān)注，特別是通過生物材料與細胞的原位組裝形成有生命的仿生微組織，能夠重現(xiàn)天然組織的細胞與細胞、細胞與基質(zhì)間復雜的相互作用。作為組織工程與再生醫(yī)學領(lǐng)域的革命性技術(shù)，生物3D打印在以自下而上的組裝方式構(gòu)建仿生類組織方面大有可為，已廣泛應用于體外疾病模型構(gòu)建與藥物篩選，其作為移植物用于組織再生修復的巨大潛力，仍待開發(fā)。

近日，清華大學附屬北京清華長庚醫(yī)院神經(jīng)外科王貴懷團隊和清華大學材料學院王秀梅團隊基于生物3D打印技術(shù)，成功制備了一類有生命的類神經(jīng)纖維，該纖維由類似于天然細胞外基質(zhì)的水凝膠包裹著高密度的神經(jīng)干細胞組成，纖維定向排列組裝為精準適配脊髓損傷區(qū)域大小的微型類組織，可作為移植物進行修復治療。

研究表明，生物水凝膠為神經(jīng)干細胞提供了優(yōu)異的生長微環(huán)境，保障了神經(jīng)干細胞的原位駐留和高存活，在體外、體內(nèi)均可分化為功能性神經(jīng)元。同時，植入體內(nèi)的類神經(jīng)纖維可以顯著改善脊髓損傷后的抑制性微環(huán)境，炎癥細胞從促炎態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇僭偕鷳B(tài)，促進神經(jīng)發(fā)生，形成神經(jīng)突觸，重塑神經(jīng)回路，并有效整合再生神經(jīng)網(wǎng)絡與宿主神經(jīng)網(wǎng)絡，從而顯著促進脊髓長距離橫斷后的運動功能恢復。此研究利用3D生物打印構(gòu)建的類神經(jīng)纖維展現(xiàn)出極其優(yōu)越的神經(jīng)再生能力，基于3D生物打印技術(shù)的可定制性，該策略可為個性化修復脊髓損傷提供新視角，具有重要意義。

從國內(nèi)3D生物打印市場來看，現(xiàn)階段我國基層醫(yī)療機構(gòu)的醫(yī)療設(shè)備配備水平較低、缺口大，面臨“更新?lián)Q代”和“填補缺口”，分級診療制度為國內(nèi)醫(yī)療器械廠商帶來重要機遇。

從3D生物打印產(chǎn)品研發(fā)、審批來看，我國積極探索醫(yī)療器械注冊人制度試點，打破了此前產(chǎn)品注冊和生產(chǎn)許可“捆綁”的審批管理模式，將有利于強化注冊人全生命周期責任，鼓勵創(chuàng)新研發(fā)和持續(xù)改進質(zhì)量。

中國的醫(yī)療器械市場規(guī)模4000多億元人民幣，而全球的醫(yī)療器械市場規(guī)模4000多億美元。從藥品和醫(yī)療器械人均消費額比例看，中國的藥械比大概是1比0.351，遠高于發(fā)達國家的1比0.98。與國際市場相比，中國醫(yī)療器械市場還有巨大的成長空間，未來3D生物打印發(fā)展空間也是如此。

中研研究院出版的《2023-2028年中國3D生物打印行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研及投資前景預測報告》顯示

3D生物打印行業(yè)報告:3D生物打印市場現(xiàn)狀與前景分析

3D生物打印技術(shù)——一種以計算機三維模型為“圖紙”，裝配特制“生物墨水”，最終制造出人造器官和生物醫(yī)學產(chǎn)品的新科技手段。隨著相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，3D生物打印不僅會開啟人類“易容術(shù)”，而且在經(jīng)濟生活和國防軍事等領(lǐng)域也有廣泛的應用前景。

在國家政策鼓勵和公司參與的情況下，我國3D生物打印行業(yè)標準化體系逐漸形成，但目前來說暫未建立起涵蓋產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、檢查與試驗、注冊審批等在內(nèi)的完整體系。

生物材料是3D生物打印技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是促進3D生物打印行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。目前，運用于3D生物打印的材料包括醫(yī)用金屬材料、醫(yī)用無機非金屬材料、醫(yī)用高分子材料及生物復合材料等。生物材料不但是3D生物打印行業(yè)的重點研發(fā)領(lǐng)域，也是資本進入的風口。

3D生物打印的“獨門絕技”就在于，它用來為皮膚“搭積木”的是“生物磚”。這是一種具有仿生功能的新型干細胞培養(yǎng)體系，在現(xiàn)代醫(yī)學精確掃描和計算機快速建模技術(shù)支持下，利用計算機精確控制逐層沉積“生物墨水”，就可制備出具有仿生結(jié)構(gòu)的植入體。

3D生物打印市場支持

近些年，國家相關(guān)部門又發(fā)布了《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《“十四五”國家重點研發(fā)計劃重點專項2022年度項目申報指南》等政策文件支持行業(yè)發(fā)展。

《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃》，3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略層面;將3D生物打印企業(yè)標準列入“領(lǐng)跑者”重點領(lǐng)域;再到新型標準體系的建立，3D打印產(chǎn)業(yè)核心區(qū)域江蘇、廣東、山東等領(lǐng)先省市不斷推出區(qū)域發(fā)展規(guī)劃與政策措施，促進著我國3D打印產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，也推動著3D生物打印產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善。

3D生物打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模

我國3D打印/增材制造產(chǎn)業(yè)正在加速推廣，已應用于航空航天、汽車、醫(yī)藥等39個行業(yè)大類，并正在逐步嘗試應用于更多領(lǐng)域。預計今年我國增材制造產(chǎn)業(yè)規(guī)?？蛇_400億元左右，2027年有望突破千億元大關(guān)。

預計到2025年將突破30億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在行業(yè)飛速發(fā)展的大背景下，涌現(xiàn)了如先臨三維、中航邁特、鉑力特、極光爾沃、上海聯(lián)泰、光韻達、光華偉業(yè)、銀禧科技等一大批3D打印產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)品牌廠商。

預計2024年我國3D打印市場規(guī)模將達500億元。我國經(jīng)過多年發(fā)展，3D生物打印產(chǎn)業(yè)正從起步期邁入成長期，整體來看近年來呈現(xiàn)快速增長趨勢。

3D生物打印產(chǎn)業(yè)下3D打印材料技術(shù)壁壘將增加

3D打印材料行業(yè)的市場參與者逐漸增多，行業(yè)利潤有所增加，且從事3D打印技術(shù)的公司和高校相關(guān)研究室正在積極的研發(fā)用途廣泛、成型更為簡便的新材料。未來3D打印材料的技術(shù)壁壘將進一步增加，材料的市場價格也有望下降。

目前有1000多種材料可用于3D打印制造，由于現(xiàn)階段90%的3D打印機用戶都使用的是桌面級產(chǎn)品，因此像ABS、PLA這兩種塑料材質(zhì)的耗材用量占比超過50%，目前高分子材料生產(chǎn)商也主要集中于ABS和PLA以及尼龍材料。

從3D打印材料類型來看，金屬耗材占比為39.4%，低于塑料的46.5%，主要由于金屬打印的產(chǎn)業(yè)化正處于快速擴張階段，3D生物打印設(shè)備端的增長領(lǐng)先于材料消耗的增長。非金屬3D打印通常使用塑料、樹脂材料等，金屬3D打印通常使用各類合金粉末和線材。

3D生物打印行業(yè)研究報告中的行業(yè)數(shù)據(jù)分析以權(quán)威的國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用宏觀和微觀相結(jié)合的分析方式，在描述3D生物打印行業(yè)概貌的同時，對行業(yè)進行細化分析，重點企業(yè)狀況等。報告中主要運用圖表及表格方式，直觀地闡明了行業(yè)的經(jīng)濟類型構(gòu)成、規(guī)模構(gòu)成是企業(yè)了解3D生物打印行業(yè)市場狀況必不可少的助手。

未來3D生物打印行業(yè)前景極大，更多行業(yè)相關(guān)現(xiàn)狀，請點擊中研研究院出版的《2023-2028年中國3D生物打印行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研及投資前景預測報告》。

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