數(shù)百萬個(gè)新冠病毒檢測(cè)鼻咽拭子3D打印的量產(chǎn)探索

魔猴君  行業(yè)資訊   1563天前

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)圈中的企業(yè)攜手在短時(shí)間內(nèi)快速開發(fā)3D打印鼻咽拭子，并通過3D打印實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn), 有的企業(yè)的3D打印拭子產(chǎn)量已過百萬，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)到百萬級(jí)的生產(chǎn)數(shù)量，與仍普遍存在的3D打印技術(shù)僅適合低批量原型制造的認(rèn)知有著鮮明的對(duì)比。那么，在鼻咽拭子生產(chǎn)中，3D打印是怎樣顛覆這類產(chǎn)品原有的供應(yīng)鏈，高效、靈活的應(yīng)對(duì)生產(chǎn)短缺的呢？在本期分享的兩家鼻咽拭子產(chǎn)量已超過百萬的案例中或能看出端倪。

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

粉末冶金企業(yè)GKN 收購(gòu)的塑料3D打印企業(yè)FORECAST 3D，從3月份開始著手開發(fā)咽拭子的數(shù)字化制造解決方案，5月份開始進(jìn)行首批3D打印咽拭子的生產(chǎn)，6月份其產(chǎn)量達(dá)到100萬個(gè)，迄今生產(chǎn)的總量達(dá)300萬個(gè)。

制造商采用的數(shù)字化生產(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)能可達(dá)到10萬個(gè)。

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

MJF 工藝制造的3D打印拭子。來源：GKN

傳統(tǒng)工藝制造的植絨拭子。來源：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)可靠性等因素進(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)連接處、桿通過3D打印系統(tǒng)進(jìn)行整體成形。

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，采用纏繞、植絨或發(fā)泡等方式制造的傳統(tǒng)拭子，在實(shí)際使用過程中往往容易出現(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、并且不易分離的問題。雖然相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)并沒有公布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)為鼻拭子的設(shè)計(jì)優(yōu)化克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)存在的不足，帶來了新的空間。整體式的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，也使得制造流程更簡(jiǎn)單。

FORECAST 3D 的新冠病毒檢測(cè)3D打印拭子生產(chǎn)并非是一個(gè)偶然的存在，在同一時(shí)期新加坡3D打印企業(yè)Structo 也在進(jìn)行著3D打印鼻咽拭子的生產(chǎn)，迄今為止產(chǎn)量也達(dá)到了100萬個(gè)，并預(yù)計(jì)繼續(xù)擴(kuò)大生產(chǎn)，使產(chǎn)量達(dá)到每周100萬個(gè)。

鼻咽拭子的3D打印。來源：Structo

根據(jù)Structo，他們生產(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)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)拭子，并對(duì)每個(gè)單獨(dú)包裝的拭子進(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)。在疫情期間采用該技術(shù)為醫(yī)療機(jī)構(gòu)生產(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)在制造產(chǎn)品是無需模具，因此制造商可以在短時(shí)間內(nèi)由生產(chǎn)牙科模型轉(zhuǎn)為生產(chǎn)鼻咽拭子。

新冠疫情在全球爆發(fā)以來，很多制造業(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3D打印設(shè)備來制造防護(hù)面罩、呼吸機(jī)零件、以及鼻咽拭子。對(duì)此，3D科學(xué)谷聽到了不同的觀點(diǎn)，有的觀點(diǎn)認(rèn)為這些舉措是在零部件緊缺下的一種無奈之舉，只能作為一種臨時(shí)性的補(bǔ)充解決方案。也有的觀點(diǎn)認(rèn)為這些舉措恰好證明了3D打印技術(shù)具有靈活、快速響應(yīng)多樣化生產(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)域。無論哪種看法更有趨近于現(xiàn)實(shí)，魔猴網(wǎng)已感受到，不少國(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)鏈中的設(shè)計(jì)、打印工藝、材料企業(yè)，都非常有默契的對(duì)如何激發(fā)3D打印技術(shù)的潛能，尤其是該技術(shù)在零件批量生產(chǎn)中的潛能進(jìn)行了思考。無疑，這對(duì)于促進(jìn)3D打印跨向批量生產(chǎn)的應(yīng)用是有利的。

來源：3D科學(xué)谷