3D列印醫材技術飛升

Pin It

積層出美好的未來

整理/賴宛靖 攝影/林穎成

通業技研董事長紀崇楠指出,全球3D列印市場應用於醫學領域中的牙材,於近幾年來有不錯的成長。

採用層層堆疊的加法方式製作的新式技法「積層製造技術」、又稱3D列印,近年一躍成為當紅炸子雞。隨著3D列印技術飛升,連帶使3D列印醫材技術突飛猛進,以往維持觀望態度的臺灣相關產業,紛紛站上起跑線,準備向前衝。

 根據權威調研機構IDC報告指出,2016年全球3D列印市場達159億美元,約新臺幣4,977億元,並以24.1%年複合成長率增加,預估2020年將達到354億美元,約新臺幣1.11兆元,如此龐大的產值,顯見3D列印市場已漸趨蓬勃。


依據Transparency Market Research分析指出,3D列印用於醫療應用的市場產值,2013年全球約為新臺幣106億元,成長率約15.4% ,比3D列印市場的成長率13.5%還大;Industry ARC甚至認為年度成長率達18.3%。Transparency Market Research則預估2019年全球市場達新臺幣289.7億元;而Medical Market Research更樂觀的預估,有機會在2020年時達到新臺幣750億元的規模。 

通業技研董事長紀崇楠指出,全球3D列印市場應用於醫學領域中的牙材,於近幾年來有不錯的成長。

椎間盤醫材研發 工研院技術領先


針對積層製造技術,工研院成為眾多企業的後盾,提供卓越領先的技術,帶領產業齊步邁向3D列印市場,無論從技術、設備、人才養成及系統整合上,皆能助企業一臂之力。南部雷射光谷育成暨試量產工場啟動後,有多家企業進駐,透過國內首座試量產工場的建立,在南臺灣建立雷射應用產業聚落。

工研院提供多項可移轉技術及先期授權技術及專利,降低企業進入3D列印市場的門檻。多所學校及業界先進若想將人才導入市場,工研院也可培訓人才、技術交流,甚至也提供產品試製,針對業界初期無法投入這麼多設備、缺乏人才,但想跨足3D列印領域,工研院可以協助小型試量產。

3D列印在產業界獲得重視,工研院日前也舉辦智能雷射、積層製造成果發表暨研討會,展現最新技術能量,當中各式3D列印醫材成為展場上一大亮點。

工研院雷射與積層製造科技中心副理林得耀提醒,「3D列印仍是一個工具,它不是取代現有的加工。」從製造觀點來看,3D列印的表面處理很難做到絕對光滑,但只要在結合面達到需求,即可充分提供廠商客製化使用。甚至,未來醫材使用到的仿生結構,也提供3D列印絕佳的切入點。

林得耀強調:「3D列印應用在醫材上,便於設計與模擬更是一大優勢。」金屬3D列印目前已成功應用於包括顱顏修補、牙床或牙根設計及骨釘、關節等醫材上,「由於可輕易設計內部簍空結構,比起傳統CNC加工,3D列印可做到形貌完全一樣,但重量可能不到傳統加工法的一半。」

工研院亦結合院內生醫領域的數位設計與3D列印技術,研發出能服貼人體骨頭外型的新式脊椎固定板,除了增加舒適度、減輕異物感外,強度也獲得提升。

椎間盤支架(cage)目前在臺灣的使用量約三萬五千顆,國際上也一直是脊椎醫材銷售的主流產品。工研院生醫與醫材研究所工程師蔡佩宜指出,工研院應用3D列印的椎間盤支架採用生醫級材料,從結構設計、細胞驗證開始,現在更已經過一連串的動物試驗,不久後將持續進行臨床試驗,盼能早日完成到實際醫材應用的最後一哩路。

最蓬勃產業 臺灣企業蓄勢待發


通業技研董事長紀崇楠指出,以往全球3D列印市場以汽車生產領域為主,航太國防零組件次之,而應用於醫學領域中的牙材,於近幾年來亦有相當的成長。雖自2014年才開始萌芽,但近兩年來無論獲利、市場規模,都有飛升跡象,且3D 列印龍頭廠商像是 EOS、SLM Solutions、Arcam等大公司,也逐漸關注及聚焦於醫療領域。

身為最早投入3D列印市場之一的臺灣企業,紀崇楠分析產業結構,其中3D列印應用於醫療技術面可分為:光聚合,含數位光處理、立體光科技術、二光子聚合等,通常適用於高分子類像是塑膠類材質的技術,產品多為護具、手術導板及器具等塑膠製品。

紀崇楠特別指出,將來3D列印醫療市場的材料除金屬外,質地堅硬、耐熱的陶瓷也會是重要的發展趨勢。臺灣企業欲在3D列印醫材市場上占得先機,可以發揮的方向很多,不怕沒舞台,「唯一要擔心的則是涉獵的東西越來越多,人才與硬體技術的開創,將會耗費多少成本?」