当下，传统的打针方式除了让人疼痛之外，还存在使用不方便、有感染风险、产生医疗垃圾等缺点。微针技术历经迭代升级，从最初的金属微针到后来的单晶硅微针，再到现在的聚乳酸微针，微针的制造技术已经得到了巨大发展。当下，人们可以使用小范围立体光刻技术和双光子技术去进行3D微观打印。不过，虽然人们可以制造出来，但是构件的机械性能却不尽人意。虽然人们可以通过增大尺寸来增大构件的机械性能，但是这与微针的制造目的相背。对此，南加州大学和亚利桑那州立大受自然界中的帽贝——一种水生蜗牛的启发，对3D打印构件的机械结构进行改进。

综上所述，仿帽贝牙结构为高强度微观3D打印的实现提供了一种可能的方案。研究者们描述了一个磁场辅助3D打印的过程，可以开发来制造多层的增强复合材料结构的微针阵列。基于排列好的微针阵列协同效应，构件的抗压缩性能和机械完整性均得到了提高。该研究证明了基于排列好的氧化铁微填充剂可以在打印过程中通过施加磁场来组装，这些微填充剂对于承受3d打印的微针阵列在皮肤插入过程中的压力至关重要。微针阵列的力学性能可以通过改变排列好的氧化铁束的密度和直径来调节，而这些参数又由聚合物复合材料中的氧化铁浓度和磁场强度控制。新开发的磁场辅助3D打印工艺为制备具有优异力学性能和高精度的微结构提供了新的途径，也将有助于促进3D打印微针阵列在生物医学和临床的应用。

来源：南极熊3D打印网

供稿人：连芩 王帅伟 供稿单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

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