為應(yīng)對(duì)新冠狀病毒檢測(cè)的需求，全球一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)與3D打印生態(tài)(tài)圈中的企業(yè)(yè)攜手在短時(shí)(shí)間內(nèi)快速開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)3D打印鼻咽拭子，并通過(guò)(guò)3D打印實(shí)(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)(chǎn), 有的企業(yè)(yè)的3D打印拭子產(chǎn)(chǎn)量已過(guò)(guò)百萬(wàn)(wàn)，緩解了傳統(tǒng)檢測(cè)拭子供應(yīng)不足的壓力。

短期內(nèi)達(dá)到百萬(wàn)(wàn)級(jí)的生產(chǎn)(chǎn)數(shù)量，與仍普遍存在的3D打印技術(shù)(shù)僅適合低批量原型制造的認(rèn)知有著(zhù)鮮明的對(duì)比。那么，在鼻咽拭子生產(chǎn)(chǎn)中，3D打印是怎樣顛覆這類(lèi)產(chǎn)(chǎn)品原有的供應(yīng)鏈，高效、靈活的應(yīng)對(duì)生產(chǎn)(chǎn)短缺的呢？在本期分享的兩家鼻咽拭子產(chǎn)(chǎn)量已超過(guò)(guò)百萬(wàn)(wàn)的案例中或能看出端倪。

針對(duì)量產(chǎn)(chǎn)需求進(jìn)(jìn)行設(shè)計(jì)和工藝開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)

粉末冶金企業(yè)(yè)GKN 收購(gòu)的塑料3D打印企業(yè)(yè)FORECAST 3D，從3月份開(kāi)(kāi)始著(zhù)手開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)咽拭子的數(shù)字化制造解決方案，5月份開(kāi)(kāi)始進(jìn)(jìn)行首批3D打印咽拭子的生產(chǎn)(chǎn)，6月份其產(chǎn)(chǎn)量達(dá)到100萬(wàn)(wàn)個(gè)(gè)，迄今生產(chǎn)(chǎn)的總量達(dá)300萬(wàn)(wàn)個(gè)(gè)。

制造商采用的數(shù)字化生產(chǎn)(chǎn)設(shè)備為惠普基于多射流熔融（Multi Jet Fusion ）工藝的HP Jet Fusion 3D打印系統(tǒng)。制造商每天的咽拭子產(chǎn)(chǎn)能可達(dá)到10萬(wàn)(wàn)個(gè)(gè)。

通過(guò)(guò)下圖可以看出，3D打印咽拭子的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)(chǎn)的植絨病毒采樣拭子有所不同。

MJF 工藝制造的3D打印拭子。來(lái)(lái)源：GKN

傳統(tǒng)工藝制造的植絨拭子。來(lái)(lái)源：阿里巴巴

3D打印鼻拭子設(shè)計(jì)方案選自在快速臨床測(cè)試中評(píng)估的150種設(shè)計(jì)。增材制造的咽拭子在設(shè)計(jì)過(guò)(guò)程中對(duì)患者敏感性、收集足夠病毒樣本的能力，以及舒適度和斷點(diǎn)(diǎn)可靠性等因素進(jìn)(jìn)行了評(píng)估。增材制造鼻拭子采用整體式的設(shè)計(jì)，帶有吸附功能的拭子頭、斷點(diǎn)(diǎn)連接處、桿通過(guò)(guò)3D打印系統(tǒng)進(jìn)(jìn)行整體成形。

根據(jù)3D科學(xué)(xué)谷的市場(chǎng)(chǎng)觀(guān)察，采用纏繞、植絨或發(fā)(fā)泡等方式制造的傳統(tǒng)拭子，在實(shí)(shí)際使用過(guò)(guò)程中往往容易出現(xiàn)拭子頭與采樣部分的有效接觸部分不足、拭子有效吸附量不足、拭子頭與拭子桿結(jié)合不牢固、并且不易分離的問(wèn)(wèn)題。雖然相關(guān)(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)并沒(méi)(méi)有公布3D打印鼻拭子采集病毒樣本的有效性，但可以看到的是，增材制造技術(shù)(shù)為鼻拭子的設(shè)計(jì)優(yōu)(yōu)化克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的不足，帶來(lái)(lái)了新的空間。整體式的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)(chǎn)，也使得制造流程更簡(jiǎn)(jiǎn)單。

FORECAST 3D 的新冠病毒檢測(cè)3D打印拭子生產(chǎn)(chǎn)并非是一個(gè)(gè)偶然的存在，在同一時(shí)(shí)期新加坡3D打印企業(yè)(yè)Structo 也在進(jìn)(jìn)行著(zhù)3D打印鼻咽拭子的生產(chǎn)(chǎn)，迄今為止產(chǎn)(chǎn)量也達(dá)到了100萬(wàn)(wàn)個(gè)(gè)，并預(yù)計(jì)繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)(chǎn)，使產(chǎn)(chǎn)量達(dá)到每周100萬(wàn)(wàn)個(gè)(gè)。

鼻咽拭子的3D打印。來(lái)(lái)源：Structo

根據(jù)Structo，他們生產(chǎn)(chǎn)的3D打印拭子是FDA注冊(cè)的醫(yī)療設(shè)備，符合嚴(yán)格的生產(chǎn)(chǎn)準(zhǔn)則。Structo團(tuán)隊(duì)使用生物相容性材料按照Struco的ISO 13485 QMS要求生產(chǎn)(chǎn)拭子，并對(duì)每個(gè)(gè)單獨(dú)包裝的拭子進(jìn)(jìn)行滅菌，以達(dá)到ISO 11135標(biāo)準(zhǔn)。

3D打印拭子的頭部，用于采集病毒樣本。來(lái)(lái)源：Structo

Structo 是一家牙科3D打印設(shè)備制造商，采用的是高速光固化3D打印技術(shù)(shù)。在疫情期間采用該技術(shù)(shù)為醫(yī)療機(jī)構(gòu)生產(chǎn)(chǎn)鼻咽拭子，以應(yīng)對(duì)鼻咽拭子的短缺。由于3D打印技術(shù)(shù)在制造產(chǎn)(chǎn)品是無(wú)(wú)需模具，因此制造商可以在短時(shí)(shí)間內(nèi)由生產(chǎn)(chǎn)牙科模型轉(zhuǎn)為生產(chǎn)(chǎn)鼻咽拭子。

新冠疫情在全球爆發(fā)(fā)以來(lái)(lái)，很多制造業(yè)(yè)供應(yīng)鏈并不完整的國(guó)家為應(yīng)對(duì)防護(hù)物資緊缺，而通過(guò)(guò)3D打印設(shè)備來(lái)(lái)制造防護(hù)面罩、呼吸機(jī)零件、以及鼻咽拭子。對(duì)此，3D科學(xué)(xué)谷聽(tīng)(tīng)到了不同的觀(guān)點(diǎn)(diǎn)，有的觀(guān)點(diǎn)(diǎn)認(rèn)為這些舉措是在零部件緊缺下的一種無(wú)(wú)奈之舉，只能作為一種臨時(shí)(shí)性的補(bǔ)充解決方案。也有的觀(guān)點(diǎn)(diǎn)認(rèn)為這些舉措恰好證明了3D打印技術(shù)(shù)具有靈活、快速響應(yīng)多樣化生產(chǎn)(chǎn)需求的能力，而這正是傳統(tǒng)大規(guī)模制造模式難以觸及的領(lǐng)(lǐng)域。無(wú)(wú)論哪種看法更有趨近于現(xiàn)實(shí)(shí)，魔猴網(wǎng)(wǎng)已感受到，不少?lài)?guó)家已從醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療監(jiān)管機(jī)構(gòu)到3D打印生態(tài)(tài)鏈中的設(shè)計(jì)、打印工藝、材料企業(yè)(yè)，都非常有默契的對(duì)如何激發(fā)(fā)3D打印技術(shù)(shù)的潛能，尤其是該技術(shù)(shù)在零件批量生產(chǎn)(chǎn)中的潛能進(jìn)(jìn)行了思考。無(wú)(wú)疑，這對(duì)于促進(jìn)(jìn)3D打印跨向批量生產(chǎn)(chǎn)的應(yīng)用是有利的。

來(lái)(lái)源：3D科學(xué)(xué)谷