《增材制造产业发展简报》2024年第06期（总第0期）

本期关注2024（套（套重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》目前正在公示。中国增材制造产业联盟秘书处支撑修订的《首台（套）（2024年版图1文件截图政策追踪618署通过中央财政资金进一步支持专精特新中小企业高质量现代化产业体系提供有力支撑。通知中明确指出，2024—2026“六基”及战略性新（以下称重点领域图2 通知截图“小巨人”31（以下简称《专项行动》）。此次《专项行动》共提出六大行动，涉及21条具体举（2024—2026年）2026年，全省新材料产业产值超7000亿元。方案中突出强调了增材制造等前沿材料的前瞻布局与发展，明确重点推动增材制造材料的重点产品稳量批产。4日，河北省制造强省建设领导小组印发《河北省2027202325%技术进展3D钙化主动脉瓣病是一种活跃、细胞驱动、进行性疾病，其特征是瓣膜纤维化增厚，随后发生叶瓣钙化、叶片由其细中最常见的细胞类型。在生理条VICs胞样细胞，在ECM中积极沉积羟基磷灰石。嵌入在更硬的VICs推动钙化扩散到海绵层，而相对不受影响病理学的理解至关重要。在中，感受力敏感的瓣膜细胞对纤维化和钙化引起的组织硬化做出反应，进一步推动病理生理过程。由于缺乏能够重现这种复杂环境的适当实验模型以及（ii）对新型工的药物。来自美国哈佛大学医学院的ElenaAikawa团队建立了一3D963D生物打2D组织之间的差异。3D细胞蛋白质组（2D70%94%）。将细胞和囊泡数钙化普遍相关的已知和未知蛋2D3D生物proteomicsandextracellularvesiculomicsasametricofdiseaserecapitulationin3D-bioprintedaorticvalvearrays”的文章发表在《ScienceAdvances》。图3发表截图EV蛋白质组学，通EV蛋白图4 主动脉瓣模型的3D生物打印96孔板生物打印水凝胶阵列中广泛调节生病理生物学相关的14天后，VIC封装的水凝胶模型在不同培养条件下的钙化情况存在显著差异，借此指导了该研究的培养时间表。在正常培养基（NM）或两种刺激钙化的培养基：有机磷酸盐成骨培养基（OM）或无机磷酸盐促钙化培14VIC在所有培养基类型和重复实验中维持了较高的存活率（2A，B，左侧）。瓣膜钙化可以是不同过程的产物，例如类骨母细胞样VIC（钙示踪剂（Osteosense680）96孔水凝胶阵列中的钙化进行了评估。5VICs谱的蛋白质组学方法评估了3D生物打印的VIC水凝胶2DVIC单细胞培养条件下分别对原生3D2D2500种蛋白质，两种体外模型之间99%Hathewaya胶原酶来源）、猪（GelMA/HAMA来源）、牛（培养血清来源）和（用于识别目标蛋白质组同源性蛋白质组进行了比对。随后的分析中包括了2D3D48%2D3D30%之间的差异比它们与新鲜组织的细胞蛋白质组之间的差异2D3D条件之间以及体外模型与组织之间关键差异的基因本体论（GO）术语，3D培养中的蛋白质与胶原纤N-O-COPI包被小泡运输以及线细胞中富集了与调节免中存在的免疫细胞浸润一致。图6 CAVD水凝胶模型的细胞蛋白质组学揭示了模拟病理过程的转化靶点该研究的目标是将体外培养的细胞蛋白质丰度与示，所有体外培养基条件之间相关性都很高（r0.9）。全2D和3D细胞与CD细胞（2Dravg0.82；3Dravg2D3D数2D相比，NM是PM是具有最少的差异蛋白质；与之不同的是，3D阵列中的细胞蛋白质中很少有与有差异丰度的蛋白质。总体而言，3D94%的测量蛋白质中重现了2D模型则70%3D模型可能在整体上最2D3D2DPM（CDH13和和细胞骨架组织、CNN2和THY1）3D条件下，OMPM培养基都重现了与超分子纤维组织（MFAP4、COL18A1TMOD1）（APOA1APOE）、负调节内皮细胞增殖（SCG2、PDCD10）和脂肪酸β-氧化3D组织趋势一致的水凝胶阵列重现了在2D单细胞培养中无法捕捉到的疾病的独特方面。图7 3D生物打印模型的细胞蛋白质组能够最好地重现在钙化条件下的CAVD细胞病理学有证据表明，EV钙化性心血管疾病EV在体外EV载体蛋白质组学分析。该EV并通过纳米粒子追踪分析确定了适当的大小EV进行的蛋白质组学分析鉴定出了130026EVEV蛋白质组之间的明显聚类。与细胞蛋白质组学分析不同，所有培养基条件（NM、OM、EV载体蛋白质。EV蛋白质组更加稳定：在任何体外模型的任5%（97742个）NM条件下细胞蛋白质组中15%2D3DEV载体4%在不同培养基处理之间共享，这表明每种培养基和模型都具有独特的负载响应。在2DNM模EV载体的关键差异与整合素介导的信号传导（CD63FLNAFERMT2以及线粒体膜相关的凋亡（YWHA家族）有关。OMEV载体差异与超氧化物调PRDX2APOA4和SOD2NXB、PXDN、LAMB1EMILIN1）有关。最后，PMEV载体的（ENO1和（VIM、EMILIN1）有关。图8 EV蛋白质组学鉴定了基质依赖的物质加载和普遍存在的与主动脉瓣相关的物质在深入描述细胞和EV蛋白质组中的差异丰度模式后，在不同刺激条件下3D打印水凝胶模型和2D培养条件中重现病理的蛋白质。为此，该研究利用了两种计算分析方和用于单个样本的线性插每种方法阐明了不同的关联方面。这些综合的多层次蛋白质组学分析方法确定了钙化的已知和未知驱动因素，并确定了这种3D水凝胶模型在体外重现疾病方面的改进。9EV最后，该研究旨在利用多组学整合和系统生物学方法，60EV来EV蛋白质（VTN）FGE8CU和钙蛋白1S100A。EV蛋白质中，突出的过程包括线粒体代谢（MAOBMDH1）、细胞-基质粘附（THBS1、SOD3（VIMMSNCFL2SYNE3、TPM4和410.05，根据精确二项检验的蛋白质被确认为先前与瓣膜疾病有关（PheGenI，NCBI）。这个综合分析突显了体外钙化的已知和未知驱动因素。图10 将细胞和EV载体衍生的蛋白质组进行多组学整合对钙化过程中已知和未知的蛋白质进行差异丰度排名3D组织的ECM-ECM相互作用和线粒体代谢调节的蛋2D3D模型，在免疫/方面都缺乏组织中发现的响应。虽然在瓣膜钙化的背景下，（病理生理性周期性剪切/拉伸和额外的层特异性但富含弹性蛋白和受疾病保护的心室内膜在培养条件下已被证明在体内驱动独特的蛋白质特征，并且很可能主要对应于拉伸而不是压缩应力的瓣膜生理响应。该研究注意到在NM条件下出现了轻度的自发性钙化，这可能是由于在生物打印过程中暴露于剪切应力和高达75bar的压力，这两者都已被证明可以诱导肌成纤维细胞的活VICs来自患有疾病的人类瓣膜，可能包含了该研究团队之前证明的成骨肌成纤维细胞样细胞的一群细胞。尽管如此，与NM3D培养EV载体中研究利用基于自下而上的蛋白质组学鉴定的肽段的种属特和其他潜在污染物进行了背景ECM的蛋白质组学技术，来识别对胶原亚型、翻译后修饰和细胞-细胞和EV对水凝胶中使用的不同基质微环境的反应。这种EV分析还可以扩展到识别驱动EV与微囊泡分泌及其相应蛋白质组的因素。Nature（1平方厘米"Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring intracranialsignals"为题在线发表于《Nature》杂志。图11《nature》发表截图超声超凝胶的传感器是由双网络交联的水凝胶基质和2×2×2mm³这种可注射传感器是研究团队采用摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)3D打印技术(nanoArch®S140，精度：10μm)8-10MHz压力凝胶采用双交联聚乙烯醇/5.7kHz/mmHg0.1mmHg；温度凝胶由温敏性聚乙烯醇/聚丙烯酰胺凝胶构成,0.180kHz/℃；pH凝胶则利用质子化聚乙烯醇/pH2-80.5pH单位，256kHz/pH1力、温度、pH等多种因素的耦合影响，实现对复杂生理环境的全面监测。约1mHg)图12活体大鼠传感实验及生物相容性表征。(a)实验装置配置照片。(b)超凝胶植入2mm。(c)大鼠佩戴外部超声探头照片。(d)超凝胶与临床有线颅内压探头测试大鼠颅内压力变化曲线。(ef24(hH&E13实验猪无线颅内压原位监测。(a)实验方案配置示意图。(b)超凝胶及临床有线颅内压探头植入后猪头部照片。(c(d)超声图像照片显示超凝胶植(e地监测颅内各种生理参数，如颅内压、温度、pH值以及血传感器通过微创注射即可使用，大幅提升了患者的就诊便捷性，并为智能医疗健康领域的发展注入了新的活力。（来源：/10.1038/s41586-024-07334-y）《Naturesustainability》杂志上发表了3D打印机、开发原材料工艺、选择供应链以及报废后的回收和再利用。图14 研究人员建议将可持续性优化设计融入现有的增材制造设计（DfAM）原则中，同时行业必须遵循全球可持续性倡议，如联合国可持续发展目标和欧洲绿色协议造新角色”的重要性。虽然增材制造“本质上不是循环或图15 研究人员对可持续增材制造的愿景研究表明，虽然增材制造有时可以减少材料浪费，但这在很大程度上取决于具体的增材制造技术和应用场景。与传统制造工艺如注塑、铸造和挤压相比，3D打印工艺的材料效率较低。例如，聚合物粉末床熔融（PBF）可以产生高达44%的塑料粉末废料。此外，基于光固化树脂的打印会产生液态树脂废料，而增材制造的支撑结构经常被丢弃。此外，文章还概述了3D打印机能源使用对环境的负面影响。研究显示，大多数聚合物3D打印机的能耗超过了注塑ABS塑料的总能耗。同样，增材制造在加工每公斤金属材料时的能耗也高于铸造、模塑、锻造或挤压等传统工艺。研究人员还质如何克服这些关于增材制造的误解？作者认为，答案在于进行更全面、基于背景的生命周期分析（LCA）。未来的分析应明确增材制造在何种方面存在可持续性问题。如果不考虑材料生产和生命周期末期的影响，可能会错失开发新型可持续增材制造材料和工艺的机会。文章概述了如何使增材制造更具可持续性，并认为需要对增材制造工艺、机器和材料进行重新设计。其中一项建议是采用生物复合浆料替代直接墨水写入（DIW）增材制造中的塑料熔化。这种部件使用的材料和壁厚分别是直接墨水写入部件的五倍，对环境的影响却只有直接墨水写入部件的一半。然而，研究人员指出，要实现这一愿景，需要进一步改进这些浆料的机械性能。3D打印机导致可回收聚合物难以回收，因为DfAM图16一种偏远地区增材制造可持续风力发电机叶片的方案增材制造的可持续发展潜力文章进一步阐述了如何利用增材制造技术使现有的设计实践更具可持续性。他们认为，所有产品的设计都应便于致打印失败，因此需要更多研究来确定如何最佳处理回收原料。图17 一种可持续和可回收的3D打印粉末材料可持续增材制造的未来3D打印机数量。这是因为这些技术可以减少生产每个部件所需的资源消耗10倍或者甚至100倍的减少。此外，还需要利用新一代技术和材料，以及（来源：https:///articles/s41893-024-01313-x）行业动态30202462527日，北美最大的增材制造展会——RAPID+TCT202430也作为消费级增材制造的代表企业首次参展，而材料厂商eSUN易生已经是多次参展。1000Gefertec技术的3D2018年的图18 可用WAAM技术3D打印各种形状的零件53轴焊接制造出接628增材制造作为战略性新兴产业典型代表，已成为新一轮科技革命和产业变革的关键驱动力，是培育发展新动能、获取未来竞争新优势的重要阵地，对于推进泸州市产业升级、科技创新以及经济增长等方面具有不可替代的战略意义。英国政府近期宣布实施新的出口管制措施，涵盖了多项3D打印机、半导体、量子计算机和低图19 根据新规定由于使用电弧，电弧增材制造技术的出口将受到限制3D止了与这些技术相关的软件的转让。现在，出口这些指定技术到英国境外需要获得相应的许可证。图20 条例截图这项法规由英国出口管制联合单位(ECJU)实施，根据《2024年出口管制（修订）条例》（ECO2024），于2024年4月1日生效。该法规影响2008年出口管制令附表3和1并且这些措施限制的范围超出了欧盟关于双重用途产品的规定范围。3D典型应用(EASA)A350升力系统中。图21 增材制造柔性轴相比，该柔性轴具有更高的复杂性，代表着向高度集成系统应用迈出的更进一步。航空领域正越来越多的将增材制造技术用于客机零件的直接制造，本文所讲述的案例展示了增材制造技术在航空-62310km级飞行-回收试验，试验取得圆满成功这是10km级别飞行-图22 九州云箭龙云液氧甲烷发动机完成10km级飞行回收试验本次试验不仅是目前国内复用火箭最大规模的垂直起降飞行试验，也是国内自主研制的深度变推液氧甲烷发动机GH4169零件在表性能可靠，室温抗拉强度大于1300MPa，屈服强度大于1000MPa20%1700MPa，1200MPa20%，满足技术要求，3D全球工程公司JGCHoldings将在沙特阿拉伯的祖鲁夫（ZulufCOBOD3D打印机。祖鲁夫是沙特阿拉伯一个巨大的海上油田。图23石油增量中央处理设施JGC20亿美元（140亿人