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    2023年6月4日，澳大利亚3D打印原始设备制造商SPEE3D宣布与德国汉堡应用科学大学(HAW) 建立合作伙伴关系，在他们的科研中引入一种非融合增材制造新技术。

△芝加哥RAPID+TCT 2023上的LightSPEE3D冷喷3D打印机 SPEE3D表示，HAW Hamburg是欧洲第一家使用该公司获得专利的金属冷喷涂3D打印技术制造全新零件的学术机构，同时，这也是它与欧洲大学的首次此类合作，对于双方都具有历史性的意义。

△LightSPEE3D 打印机内部

海事领域对更快的供应链有明确需求

HAW Hamburg现已安装了LightSPEE3D ，该实验室专门从事金属零件的增材制造、连接和基于机器人的金属制造据。SPEE3D称，与传统制造相比，它可以实现更快、更灵活的生产。该打印机将在材料科学研究所和连接实验室的监督下，专门从事金属零件的增材制造、连接和基于机器人的金属制造。

SPEE3D表示，其目标是证明打印新零件的“形式和功能”，并在当地行业（主要是海事和航空航天）中采用，以提供更高效的运营。与普通金属3D打印机的激光融合粉末不同，冷喷涂金属增材制造能够通过能量将粒子喷射到基材上，通过撞击进行材料熔合。具体来说，SPEE3D没有使用热量来熔化金属粉末，而是开发了“超音速3D沉积”。在该工艺中，喷嘴将空气加速至音速的三倍，将金属粉末注入其中，然后沉积在由六轴机械臂操纵的基板上。在此过程中，颗粒相互碰撞的纯粹动能导致粉末结合在一起，形成冶金性能优于铸造的高密度部件。SPEE3D基于冷喷涂金属3D打印制造技术，先后推出了多种打印机，包括LightSPEE3D、WarpSPEE3D以及XSPEE。目前，SPEE3D可以加工打印铜、铝、不锈钢、钛和镍基碳化物等。

△冷喷涂3D打印部件示例

欧洲教育和国防对冷喷涂3D打印的态度

SPEE3D欧洲、中东和非洲业务发展总监David McNeil说：“汉堡应用科学大学是一所具有前瞻性思维的创新机构，由Sheikhi教授掌舵，解决了一些世界上最紧迫的制造问题。与HAW Hamburg合作并支持欧洲海运业的契机，代表了欧洲冷喷打印正经历翻天覆地变化。他们现在可以在几分钟内制造出比传统供应链更高效、更有弹性的新零件。”

SPEE3D表示，在欧洲最重要的港口之一安装LightSPEE3D打印机，对公司以及该地区的当地社区来说都是令人振奋的发展。该公司补充说，HAW Hamburg和该市的海运业都认为 3D 打印是解决港口一些最紧迫问题的一种潜在解决方案，这些问题包括供应链问题、效率、腐蚀和可持续性，有助于节省资源。”HAW Hamburg博士教授Ing Shahram Sheikhi补充说：“LightSPEE3D打印机的安装追求替代制造和连接技术的创新路径，从而可以在未来几年内实现海洋研究战略的目标。通过增材制造，我们预计可以确保降低维护、维修和转换成本。”

     SPEE3D最近被美国海军选中，通过其金属冷喷涂3D打印技术开发亚安全制造材料，并在美国国防挑战中取得成功。

2023年4月，英国陆军表示将引进澳大利亚SPEE3D公司的专利冷喷涂金属3D打印技术，以提高军队在突发状态下的维修能力。除了购买XSPEE3D打印机外，英国陆军还与SPEE3D签订了一份为期两年的合同，包括提供XSPEE 3D打印机的培训课程。

2023年5月，SPEE3D宣布已成为美国国防部制造技术部（DoD ManTech）” Point of Need Challenge”的六个获胜者之一。获得了美国国防部制造技术部250万美元（1753万人民币）的资助，并得到了私营行业合作伙伴70万美元（约为490万人民币）的资助。

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      2023年6月4日，来自麻省理工学院的工程师团队报告了一种简单、廉价的方法来制备陶瓷纳米纤维强化 Inconel 718材料，以用于金属 PBF 增材制造工艺。研究团队认为，他们的这种采用陶瓷纳米线强化3D打印金属粉末的方法同样可用于改进许多其他材料。航空航天和能源生产领域许多重要应用的关键材料必须能够承受高温和拉伸应力等极端条件而不会失效，所以，MIT开发的这种新型强化高温合金在航空航天等高要求领域有着广阔的应用前景。      Battelle 能源联盟核工程教授、麻省理工学院材料科学与工程系 (DMSE) 教授 Ju Li 说：“开发更适合极端环境的材料始终是我们的迫切需要，我们相信这种方法在未来对其他材料具有巨大的潜力。”这项研究在以题为“Strengthening additivelymanufactured Inconel 718 through in-situ formation of nanocarbides andsilicides”的论文被发表在4 月 5 日的《Additive Manufacturing》期刊上，同样隶属于材料研究实验室(MRL) 的Li是该篇论文的三位通讯作者之一，另外两位通讯作者是马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的陈文教授和麻省理工学院机械工程系的A. John Hart教授。

相关论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S221486042300091X?via%3Dihub=

△论文图片概摘要

该篇论文的共同第一作者是麻省理工学院核科学与工程系 (NSE) 的博士后 Emre Tekoğlu 和 Alexander O’Brien；NSE 研究生 AlexanderD. O’Brien；和麻省大学阿默斯特分校的刘健。其他作者是 Baoming Wang，麻省理工学院 DMSE 博士后；伊斯坦布尔技术大学的 Sina Kavak；MRL研究专家张勇；DMSE 研究生So Yeon Kim；NSE研究生王诗彤；和伊斯坦布尔技术大学的 Duygu Agaogullari。这项研究得到了 Eni SpA 通过麻省理工学院能源计划、国家科学基金会和 ARPA-E 的支持。

△研究论文的共同第一作者是（从左到右）：马萨诸塞大学阿默斯特分校的 Jian Liu，以及麻省理工学院的 Emre Tekoğlu 和 Alexander O’Brien。

更好的性能

研究团队的方法以 Inconel 718材料为基础，这是一种流行的“高温合金”，用于增材制造中需要承受极端条件（例如 700 摄氏度，约 1,300 华氏度））等极端条件的应用。该团队写道，他们用少量陶瓷纳米纤维研磨商用 Inconel 718 粉末，导致纳米陶瓷在 Inconel 颗粒表面均匀包覆。

然后将所得粉末用于通过激光粉末床熔合制造零件。研究人员发现，与仅使用 Inconel718 制成的零件相比，使用这种新粉末制成的零件的孔隙率和裂纹明显减少。而这反过来又会导致零件的强度大大提高，这些零件还具有许多其他优势。例如，它们更具延展性，或可拉伸性，并且具有更好的抗辐射和高温载荷能力。

Li说：“此外，这一强化过程本身的成本并不高，并且适用于现有的 3D 打印机。只需使用我们的粉末，您就会获得更好的性能。”

未参与这项工作的香港中文大学助理教授徐松评论道：“在这篇论文中，作者提出了一种打印由陶瓷纳米纤维增强的镍基合金 718 金属基复合材料的新方法。激光熔化过程引起的陶瓷原位溶解增强了 Inconel718 的耐热性和强度。此外，原位强化减小了晶粒尺寸并消除了缺陷。未来金属合金的 3D 打印，包括高反射率铜的改性和高温合金的断裂抑制，都可以从这项技术中明显受益。”

△麻省理工学院的研究团队报告了一种简单、廉价的方法来制备航空航天和核能发电应用的关键强化材料。这张照片中打印基板上的“海狸“造型和其他形状是使用新技术创建的。照片来源：亚历山大・奥布莱恩

巨大的新空间        Li教授说：“这项工作可以为合金设计开辟一个巨大的新空间，因为超薄 3D 打印金属合金层的冷却速度比使用传统熔体凝固工艺制造的散装部件的冷却速度快得多。因此，许多适用于铸造的化学成分规则似乎不适用于这种 3D 打印。因此，我们有更大的成分空间来探索添加陶瓷的基本金属。”

     研究论文的主要作者之一 Emre Tekoğlu 补充说：“这种成分是我们设计的首批成分之一，因此在现实生活中获得这些结果非常令人兴奋。还有广阔的探索空间。我们将继续探索新的 Inconel 复合材料配方，最终开发出能够承受更极端环境的材料。”       另一位主要作者 Alexander O’Brien 总结道：“3D 打印带来的精度和可扩展性为材料设计开辟了新的可能性世界。我们在这里的结果是一个令人兴奋的早期步骤，这个过程肯定会对未来的核能、航空航天和所有能源生产的设计产生重大影响。”

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       细胞喷墨生物打印，全称为三维细胞打印技术，是一种利用数字控制的喷墨技术，将细胞、生物材料和生长因子等组成部分精确地排列在生物基质上，生成三维生物结构的生物医学技术。该技术于2003年首次被开发出来，并逐渐得到广泛应用。细胞喷墨生物打印的工作原理类似于普通的喷墨打印，但使用的液体不是油墨，而是由细胞、生物材料和生长因子等组成的生物水溶液。这些水溶液错层地依次加注入喷头中，并且通过高频振动或气体压缩来喷出微小的液滴。然后，这些液滴可以准确地落在预设的位置上，建立所需的三维生物结构，最终形成具有特定功能的人工组织、器官或外皮层。

相比于传统的二维细胞培养技术，细胞喷墨生物打印可以创造出具有更高密度和更真实感的细胞模型，具有更好的仿真性和可重复性。同时，这种技术还可以直接将大量的细胞植入到缺陷组织中进行修复和再生，从而避免了传统医疗方案中可能存在的移植物排斥反应和外科手术造成的创伤。截至目前，细胞喷墨生物打印已经成功应用于许多领域的研究和实践中。例如，在组织工程领域，该技术可以用来构建人工骨骼、肌肉、血管等各种不同类型的组织；在外科手术领域，该技术可以用来为患者进行皮肤移植或骨骼修复等手术；在药物研发领域，该技术可以用于筛选新药并评估其治疗效果。然而，与其他新兴技术一样，细胞喷墨生物打印也面临着一些挑战和限制。量化打印机的输入和测量打印机的输出一直是生物打印领域努力的方向，因为几乎不可能表征打印孔或内部的细胞挤压针。

来自美国得克萨斯大学埃尔帕索分校的Thomas Boland团队描述了一些最近因喷墨生物打印而发现的细胞行为。首先，将原代和永生化成人真皮成纤维细胞在接收后扩增 2-3 代，然后收集细胞，将其重悬于 PBS 中，并使用 pluriSTEM 培养基将其生物打印到 96 孔板中。然后将细胞转移到预涂的 96 孔板中，或移取 20 μL 液滴进行悬滴培养。应用 IPC 分化方案并在打印后约 45 分钟开始诱导。当分化聚集体时，起始发生在聚集体转移到 96 孔板中，在 45 分钟后标准免疫染色和 RNA-Seq 分析细胞表型。初步结果表明所有细胞都表达了三种多能性标记 oct-4、nanog 和 sox-2。应用心肌细胞分化方案后，细胞的肌钙蛋白 3 染色呈阳性。细胞也伸长并且在形态上变得更像心肌细胞。本研究分析了大量 RNA 序列数据，本研究的初步结果显示一些与干细胞标记有关的基因上调：EPCAM、LEFTY1、ZFP42 和 TEX19。此外，与多能性相关通路相关的基因的差异表达表明，一些通路已关闭，如预期多能状态的 MAPK/p38、MAPK/JNK1-3。本研究也有数据支持通过 TAZ 高度上调和 YAP 染色细胞体激活河马途径。此外，GSK3B 处于关闭状态，TGFB1、LIF/PIK3 和 AKT1 处于多能性预期状态。检查上调基因的基因网络，可以清楚地区分与多能性相关的 FOS、FOXO1 和 PIK3 的关键作用。生物打印的成纤维细胞至少会暂时采用更原始或去分化的状态，这让人联想到多能性。虽然免疫化学显示了多能性所需的经典转录因子，但基因表达显示了印刷时发生的转化的更微妙的画面。了解这些转变，即使是暂时的，在尝试使用生物打印技术构建组织时也至关重要。相关工作以题为“Thermal inkjet bioprinting drastically alters cell phenotype”的文章发表在2023年5月9日的国际著名期刊《Biofabrication》。

1. 创新型研究内容

图 1 展示了打印后 24 小时 TIB 成纤维细胞的抗体染色，标记有针对 OCT-4（绿色）、Sox2（红色）和 Nanog（红色）的荧光标记初级单克隆抗体。未打印但接受相同处理的对照细胞也显示在图中并且未显示任何染色。还展示了通过悬滴法形成并用三种抗体染色的细胞聚集体的染色。类似于铺板细胞的图像，OCT-4 在所有细胞中表达，但转录因子 Nanog 似乎并未在所有细胞中表达，而是集中在聚集体的内部质量上。虽然 Sox-2 存在于所有铺板细胞中，但它在 2 日龄聚集体中的表达似乎低于新打印细胞中的表达。初步结果表明所有细胞都表达了三种多能性标记 oct-4、nanog 和 sox-2。应用心肌细胞分化方案后，细胞的肌钙蛋白 3 染色呈阳性。细胞也伸长并且在形态上变得更像心肌细胞。本研究分析了大量 RNA 序列数据，本研究的初步结果显示一些与干细胞标记有关的基因上调：EPCAM、LEFTY1、ZFP42 和 TEX19。此外，与多能性相关通路相关的基因的差异表达表明，一些通路已关闭，如预期多能状态的 MAPK/p38、MAPK/JNK1-3。本研究有数据支持通过 TAZ 高度上调和 YAP 染色细胞体激活河马途径。此外，GSK3B 处于关闭状态，TGFB1、LIF/PIK3 和 AKT1 处于多能性预期状态。通过检查上调基因的基因网络，可以清楚地区分与多能性相关的 FOS、FOXO1 和 PIK3 的关键作用。

图1 共聚焦显微镜图像显示 OCT-4、Sox-2 和 Nanog 蛋白以及 DAPI 的染色

图 2 展示了打印后立即接受心肌细胞分化方案的 TIB 成纤维细胞，该细胞用标有 Alexa Fluor 647 的初级肌钙蛋白 I 型 3（心脏）抗体染色。含有镀层成纤维细胞的对照样品进行了相同的分化和染色工艺，但未进行生物打印，结果表明其未显示任何染色。大多数 TIB 细胞显示出细长的矩形细胞形态，并且肌钙蛋白 I 呈阳性，比对照细胞长得多。细胞似乎沿着一个共同的轴伸长，并且在一些图像中可以看到它们相互作用或相互连接。据本研究所知，这是第一次报告这种细胞状态，本研究称之为应变诱导的临时自动启动重编程或 SITAR。在本研究的观察中，这种重新编程是暂时的，并且随着时间的推移，三个标记的表达水平会降低。这可以通过比较 3 至 4 天的聚集体中 Sox-2 或 Nanog 的染色与这些因子在镀层的新鲜印刷细胞中的染色来理解。然而，经过多能干细胞合格培养一周后，仍然可以观察到一些染色。尽管如此，它仍然只出现在细胞体的下部，或者可能与细胞外基质凝胶结合，细胞被接种在凝胶上。SITAR 状态的临时性质也可以解释生物打印文献中缺乏报告的原因，即使生物打印已成为许多实验室广泛使用的工具。大多数团队会在生物打印后添加特定的介质，这种介质已被开发用于维持分化的细胞。本研究假设这些介质加速从 SITAR 状态重新分化为原始细胞类型。

图2 打印后立即接受心肌细胞分化方案的 TIB 成纤维细胞

为了开始了解这一发现的起源，本研究进行了许多基本实验。图 3A 展示打印后 3 小时的 TIB 细胞 YAP（红色）α-微管蛋白（绿色）和细胞核（蓝色）染色，而图 3B 显示打印后 24 小时的细胞。据推测，使用热喷墨打印机时提供给电池的热量可能会导致 SITAR。通过手动将细胞喷射通过打印头中的孔来排除这种热冲击，没有提供外部电源并且仍然观察到正在表达的三种多能标记。然而，当将打印头浸入培养基中时手动迫使细胞悬浮液通过孔口时，不会观察到 SITAR。因此进一步排除了细胞通过 80 um 孔时所经历的剪切可以解释该现象。因此，本研究目前的解释是，细胞周围小液滴的形成是导致去分化的触发事件。本研究打印设置中的液滴大小约为 80 pl，液滴从孔板中出来时有很长很细的尾巴。在这些液滴中，细胞膜在几分之一秒内被拉伸和压缩，这种应变的突然变化被转化为细胞核，在那里开始表达更原始或原始的基因。然而，在这一点上，本研究没有这方面的证据，本研究只是报告 TIB 后 24 小时到几天后的细胞状态。

图3 打印后 3 小时 (A) 和 24 小时 (B) 后表达 YAP（红色）和 Alpha 微管蛋白（绿色）的 TIB 成纤维细胞

图 4 显示了打印后 2 小时和 12 小时与多能性相关通路相关的基因的差异表达。已显示下调和上调的基因分别以红色和绿色显示。图 5 则显示了印后 12 小时 TIB 细胞显着上调基因的基因网络。还应注意，TIB 样本中的所有细胞都表达 OCT-4，大多数细胞表达 Sox-2，并且 Nanog 染色的细胞略少。虽然更传统的多能干细胞生成方法是高度手动的，需要手工挑选用于培养的细胞很少，但 TIB 方法是自动化的，不需要人工干预，这对于称为全自动系统的某些应用程序可能是一个优势，例如用于大批量制造。由于 SITAR 状态的短暂性，本研究没有观察到干细胞样特征在细胞分裂后传递给子细胞。目前本研究还不知道培养物是否可以繁殖。TIB 细胞可以在打印后立即冷冻保存，方法是将 10% DMSO 添加到打印细胞的小瓶中的介质中，并以每分钟 1C 的速度缓慢冷却。在冷冻保存和解冻实验中，按照标准方案去除冷冻保护剂，细胞对测试的三种标记物仍然呈阳性。

图4 多能性相关通路相关基因的差异表达

据本研究目前所知，SITAR 细胞并不是真正的多能细胞。例如，即使表达了指示多能性的标记，在植入 TIB 细胞的十年研究中，本研究也从未在动物身上看到过畸胎瘤的形成。然而，最近植入 SITAR 细胞聚集体的初步实验可能在植入 4 周后显示未成熟的畸胎瘤；这些发现需要在更长的植入时间内重复。这与似乎没有集落形成和将特征传递给子细胞一起，向我们表明 SITAR 细胞的状态是短暂和不稳定的，但可以通过在生物打印后允许细胞聚集来延长。

图5 12小时显着上调的基因网络图

2. 总结与展望

      本研究发现成年原代成纤维细胞在 80 pl 液滴内拉伸时至少会暂时采用更原始或去分化的状态，这让人联想到多能性。多能性细胞可以分化成心脏谱系等。这种称之为 SITAR 的现象被认为发生在所有经历应变的细胞中，进一步探索 SITAR 状态可能会导致利用内在潜力和再生医学的新了解。

文章来源：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/acd3b3

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       聚醚醚酮(PEEK)是半结晶的高分子芳香族类材料，具有在高温下化学性能稳定、摩擦性能优异的理化特点，同时具备良好的生物相容性、力学性能、机械性能、X射线可透射性及无细胞毒性等优势，被认为是可以用来代替传统的口腔科材料(如金属或陶瓷材料)。

此外，PEEK弹性模量更接近人体皮质骨及牙本质的弹性模量，避免了应力遮挡效应，其与牙体组织颜色接近，提高患者的舒适度和满意度，因其具有诸多优势而被深入研究。PEEK作为种植体、临时基台、固定义齿、活动义齿支架等研究逐渐增多，其在口腔医学领域的应用引起了国内外学者密切关注。

图片来源：网络

PEEK在口腔种植领域中的应用

20世纪60年代，骨内牙种植体多以金属纯钛及钛合金（如Ti-6Al-7Nb、Ti-6Al-4V等）为主。尽管钛种植体受到大量实验与临床研究证据的支持，但其在临床使用中仍存在一些问题。其一是钛潜在的致敏性；其二，与人类骨组织相比，钛弹性模量过高，易发生骨组织改建或丧失；其三，金属种植体缺乏透光性，影响美观。1998年，英国Invibio公司推出了PEEK种植体。随着商业化PEEK种植体问世，相关研究逐渐增多。PEEK及其改性材料具有良好的性能，有学者认为PEEK种植体或可避免应力遮挡效应发生，甚至可替代金属种植体应用于整形外科、创伤外科等领域。

骨整合

PEEK作为一种惰性材料，与周围组织间相互作用较弱。一些学者对PEEK进行了一系列细胞实验，结果显示：在促进细胞增殖方面，与钛相比，PEEK表面增殖细胞显示出更强的炎性增生，其与骨组织之间纤维性相互作用更明显。

据研究结果显示：种植体植入4周与8周时，有钛涂层的种植体均出现显著增高的骨-种植体接触率。

PEEK基台

相对于钛或氧化锆基台，PEEK基台的修整更简便。此外，PEEK还可用作种植修复上部支架材料，与龈色材料共同使用，可在减轻修复体重量的同时保证红色美学效果。因此，对于种植体基台来说，PEEK可作为金属或瓷的替代材料。

3D打印PEEK方法

研究发现PEEK可通过表面处理或加入不同材料的方法有效改善其生物活性、成骨效能和抗菌性能。3D打印技术具有独特的优势，可以精准地将改性后的PEEK复合材料打印成与患者个体匹配的具有优良性能的口腔修复体或植入物，节省了患者因修复体不合适而多次就诊的时间，同时提高了医生在临床诊疗中的工作效率。

本文将就目前3D打印的PEEK方法、PEEK复合材料及其表面处理方法及其在口腔医学领域的临床应用研究展开综述，为广大研究者提供参考。

目前，PEEK制作口腔修复体的加工方法为真空加压注塑法、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)切削法及3D打印技术。真空加压注塑法技术要求高，制作程序复杂，同时由于PEEK耐高温，熔化时流动性小，存在注塑不完全的风险。

CAD/CAM切削法简化了制作程序，减少了制作时间，获得的模型较准确，但具有对医师及技工人员较充分的计算机知识的要求，浪费原材料等缺点。3D打印技术具有快速高效、节省成本等优势，越来越多的研究者将PEEK和3D打印技术的结合作为目前的研究应用方向。

3D打印技术又称增材制造(AM)是一种基于计算机辅助设计3D模型，将模型加工处理，自下而上逐层堆积形成个性化的加工方法。

3D打印主要流程为:

(1)数字化软件获得数据并建立三维模型;

(2)将模型文件转化格式后导入打印设备中，利用3D打印的方法打印成个性化的修复体。

相较于传统切削减材方式，3D打印具有可以制备多层次复杂精细结构的样品、避免浪费原材料、减少生产成本以及提高工作效率的特点。

由于PEEK存在生物活性较低和自主抑菌性能不足的问题，严重影响其与骨结合效率，研究发现通过FDM方法打印的PEEK复合材料加入纳米活性粒子或者纤维增强材料后可有效改善PEEK生物活性，提高与骨组织的结合效率。

目前，上述复合材料主要包括优化成骨活性的3D打印羟基磷灰石-PEEK复合材料、优化力学性能的3D打印碳纤维增强-PEEK复合材料。

1.优化成骨活性的3D打印羟基磷灰石-PEEK复合材料

羟基磷灰石(HA)是由无机成分(如骨骼、牙齿)和有机成分(如胶原纤维)等构成，具有良好的生物安全性及成骨活性，其与人类骨组织的成分相似，因此在临床上常被用作骨替代材料。然而，单纯的HA脆性较大，不适合单独用于修复缺损较大的骨组织，因此对其研究主要着重于作为改善其他生物材料特性等方面。

Rodzen等将HA和PEEK粉末混合制成细丝，用改造后的3D打印机打印出不同质量分数(0%~30%)的PEEK-HA样品。扫描电子显微镜下发现HA颗粒均匀分布在样品表面。

Oladapo使用FDM制备出了不同质量分数的羟基磷灰石(0%~20%)的PEEK/CHAP复合材料，结果显示15%的PEEK/CHAP力学性能较为理想。体外高糖培养基(DMEM)培养上清液的检测结果也表明了PEEK/CHAP复合材料比纯PEEK具有更好的黏附性、增殖性和细胞活性。

Zheng等通过FDM打印出PEEK-HA复合支架，随后在其上进行小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1)细胞增殖实验，发现具有微孔结构表面的PEEK-HA复合材料能显著促进MC3T3-E1细胞附着和矿化。因此，HA与PEEK结合可显著提高细胞的成骨活性，改善PEEK的生物活性。

2．优化力学性能的3D打印纤维增强-PEEK复合材料

为改善PEEK的力学性能，研究者发现加入不同含量的碳纤维(CF)或玻璃纤维(GF)可增强PEEK的机械强度。Han等将FDM的纯PEEK和碳纤维增强的PEEK复合材料(CFR-PEEK)进行力学性能测试，同时对样品表面进行了粗化和细化处理，结果表明，3D打印后的CFR-PEEK试样的机械强度明显优于纯PEEK样品。   

图片来源：网络

Wang探讨了3D打印不同参数(喷嘴温度、平台温度、层厚等)对纯PEEK、CF/PEEK、GF/PEEK的力学性能的影响，实验结果显示5%CF/PEEK和5%GF/PEEK具有更高的拉伸强度和抗弯曲强度。

因此，3D打印后的PEEK加入适量碳纤维或玻璃纤维可以提高材料的机械性能，更符合人体骨组织的力学性能。

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2022年中国钢帘线行业重点企业洞析：大业股份VS恒星科技「图」-不锈钢3D打印工厂

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一、行业重点企业基本概况

1、行业定义

钢帘线，是指由两根或两根以上钢丝组成的，或者由股与股的组合或者由股与丝的组合所形成的结构。主要用于轿车轮胎、轻型卡车轮胎、载重型卡车轮胎、工程机械车轮胎和飞机轮胎及其它橡胶制品骨架材料。采用钢帘线作为增强材料所制作的子午线轮胎具有使用寿命长、行驶速度快、耐穿刺、弹性好、安全舒适、节约燃料等优点。

2、行业重点企业基本情况对比

通过相关资料查询及数据比较，选取了钢帘线行业内的两家上市企业：山东大业股份有限公司（以下简称“大业股份”）和河南恒星科技股份有限公司（以下简称“恒星科技”）来做关于钢帘线行业发展情况的对比分析。

钢帘线行业重点企业基本情况对比

资料来源：公司官网，华经产业研究院整理

二、行业重点企业发展历程对比

大业股份于2017年11月13日在上交所挂牌上市（股票代码：603278）；是轮胎骨架材料行业的专业制造商，是全球胎圈钢丝行业的领军企业。大业股份在轮胎骨架材料行业内具有较强的竞争实力，是目前国内规模最大的胎圈钢丝制造企业，主要国际客户有米其林、普利司通、固特异、德国大陆、住友橡胶、韩泰轮胎、倍耐力等国际知名轮胎生产商。

恒星科技于2007年4月27日在深交所成功上市（股票代码：002132）；是国家火炬计划重点高新技术企业，目前拥有河南、内蒙及广西4个实体制造基地，是国内金属制品行业细分龙头企业。恒星科技的“恒星”牌系列产品先后被评为“国家免检产品”、“中国驰名商标”等多项荣誉称号。

钢帘线行业重点企业发展历程

资料来源：公司官网，华经产业研究院整理

三、行业重点企业经营情况对比

1、企业总资产和净资产

对比而言，恒星科技的企业总资产更为雄厚。大业股份2022年的总资产（72.0亿元）与上年同期相比下降8.7%；恒星科技的2022年企业总资产则是80.4亿元，同比增长11.2%。

2017-2022年钢帘线行业重点企业总资产统计图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

从2022年净资产规模来看，大业股份（17.1亿元）低于恒星科技（37.5亿元），同比变化率分别是-12.2%、7.2%。

2017-2022年钢帘线行业重点企业净资产统计图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

2、企业营业收入和营业成本

2022年，大业股份的总营业收入为52.1亿元，同比增长2.5%；恒星科技的总营收（44.2亿元）较上年增长30.1%。此外，大业股份（55.3亿元）的2022年企业总营业成本高于恒星科技（42.4亿元），同比变化率分别为9.9%、28.7%。

2017-2022年钢帘线行业重点企业营业收入与营业成本对比图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

3、企业营收结构

2022年，大业股份的钢帘线营收在企业总收入中的占比为49.29%；恒星科技的钢帘线营收占了企业总收入比例的23.88%。

2022年钢帘线行业重点企业分产品营业收入占比图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

4、企业净利润

2022年，大业股份归属母公司净利润（-2.55亿元）低于恒星科技（1.87亿元），二者之间相差了4.42亿元。

2017-2022年钢帘线行业重点企业归属母公司净利润对比图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2029年中国钢帘线行业市场深度评估及投资策略咨询报告》

5、企业ROE

2022年，恒星科技的加权平均净资产收益率（5.18%）高于大业股份（-15.77%），盈利能力也较大业股份而言更为优秀。

2017-2022年钢帘线行业重点企业净资产收益率对比图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

6、企业研发投入对比

2022年，大业股份的研发投入金额为2.41亿元，较上年增加了0.37亿元；恒星科技的研发投入金额为1.48亿元，同比增加了0.44亿元。从研发投入总额占营业收入比例来看，大业股份（4.62%）的2022年投入占比率高于恒星科技（3.35%）。

2021-2022年钢帘线行业重点企业研发投入金额统计图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

四、重点企业钢帘线产品经营对比分析

1、钢帘线营业收入和营业成本

分企业来看，大业股份的2022年钢帘线行业营收25.7亿元，同比增长15.2%；恒星科技则是营收10.5亿元，较上年下降12.9%。

2017-2022年大业股份VS恒星科技钢帘线营业收入统计图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

2022年，大业股份的钢帘线营业成本为26.05亿元，同比增长22.3%。恒星科技的钢帘线营业成本（10.49亿元）较上年下降2.2%。

2017-2022年大业股份VS恒星科技钢帘线营业成本对比图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

2、钢帘线毛利率

2022年，大业股份的钢帘线行业毛利率为-1.4%，较上年减少了5.9个百分点；恒星科技的钢帘线行业毛利率为0.5%，同比减少了10.9个百分点。

2017-2022年大业股份VS恒星科技钢帘线毛利率对比图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

3、钢帘线产销及存量

2022年，大业股份的钢帘线生产量为19.45万吨，同比增长12.91%；销售量是29.54万吨，较上年增长21.91%；库存量（2.41万吨）较上年下降3.67%。

2017-2022年大业股份钢帘线产销存量图

数据来源：公司年报，华经产业研究院整理

华经产业研究院通过对中国钢帘线行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2023-2029年中国钢帘线行业市场发展现状及投资规划建议报告》。

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2022年中国粘胶纤维行业产量、细分产品结构、进出口数量及重点企业分析「图」-不锈钢3D打印工厂

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一、粘胶纤维行业概述

粘胶纤维简称粘纤，又名黏胶丝，人造纤维的一种。是以天然纤维素（浆粕）为原料，利用纤维素黄酸酯溶液，经过纺制形成的再生纤维素纤维。粘胶纤维的发展可分为三个阶段，同时也形成三代产品。

三代粘胶纤维主要性质

资料来源：公开资料，华经产业研究院整理

二、粘胶纤维行业现状

1、产量

2015至2022年，我国粘胶纤维产量呈现出先上升后下降趋势。2022年粘胶纤维行业整体运行较为低迷，企业持续亏损,部分时间段被迫减产。据中国化学纤维工业协会数据，2022年中国粘胶纤维产量约为385.3万吨，同比减少4.42%。

2015-2022年中国粘胶纤维产量及增速

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

2、细分市场

粘胶纤维可分为粘胶长丝和粘胶短纤。粘胶长丝和粘胶短纤具有显著的差异,由于结构和性能不同,前者被称为“人造丝”,后者被称为“人造棉”。2022年我国粘胶短纤产量为368万吨，同比下降4.91%；粘胶长丝产量为17.3万吨，同比上涨7.45%。

2015-2022年中国粘胶纤维细分产品产量

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

3、进出口数量

近年来，我国粘胶长丝产品进口数量逐步减少，2022年中国粘胶长丝进口量为2385.2吨，较2021年减少1650.7吨。出口方面，2022年中国粘胶长丝出口数量为12.27万吨，同比增长3.88%。

2019-2022年中国粘胶长丝进出口数量

资料来源：中国海关，华经产业研究院整理

从粘胶短纤产品的进出口来看，2019-2022年期间，我国粘胶短纤进出口数量呈现出波动变化趋势，2022年中国粘胶短纤进口数量为18.55万吨，出口数量为33.49万吨。

2019-2022年中国粘胶短纤进出口数量

资料来源：中国海关，华经产业研究院整理

相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2028年中国粘胶纤维行业市场发展监测及投资潜力预测报告》

三、粘胶纤维行业重点企业

吉林化纤（000420.SZ）多年以来深耕粘胶纤维行业，所生产产品包括粘胶长丝和粘胶短纤，占据粘胶纤维行业龙头地位，在产能、质量等方面优势显著。2022年公司实现营业总收入36.7亿元，分行业看，粘胶纤维行业收入为31.8亿元，分产品看，粘胶长丝收入达25.86亿，占总收入比重70.45%，粘胶短纤收入为5.95亿，占比16.21%。

2022年吉林化纤营业收入拆分情况

资料来源：公司公告，华经产业研究院整理

华经产业研究院通过对中国粘胶纤维行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2023-2029年中国粘胶纤维行业市场发展现状及投资策略咨询报告》。

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2022年中国涤纶行业分类、产量、进出口数量及重点企业分析「图」-不锈钢3D打印工厂

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一、涤纶概念及分类

聚酯纤维，俗称“涤纶”。是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，属于高分子化合物。最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力。其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛。

按形态结构特征划分，涤纶可分为涤纶长丝和涤纶短纤两大品类。涤纶长丝为聚酯熔体经纺丝成形和后加工后，长度以千米计的聚酯纤维品类，根据其工艺不同又可细分为初生丝、拉伸丝、变形丝等；而涤纶短纤产品的长度则分布在几厘米到几十厘米之间，根据其后加工要求不同可细分为棉型、毛型、麻型及丝型涤纶短纤。

涤纶分类

资料来源：公开资料，华经产业研究院整理

二、涤纶行业发展现状

1、产量

涤纶是三大合成纤维中工艺最简单的一种，价格也相对便宜。再加上它有结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘、易洗快干等特点，为人们所喜爱。据中国化学纤维工业协会数据，2022年我国涤纶产量为5343万吨，与2021年基本持平。

2015-2022年中国涤纶产量及增长情况

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

2、细分产品产量

涤纶纤维分为长丝和短纤维两种。近年来我国涤纶长丝产量远大于涤纶短纤，2022年中国涤纶长丝产量为4276万吨，同比下降0.93%；涤纶短纤产量为，同比下降0.23%。

2015-2022年中国涤纶行业细分产品产量

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

3、进出口情况

近年来我国涤纶短纤进口数量呈现出逐年下降趋势，2022年我国涤纶短纤进口数量为9.06万吨，同比下滑45.85%；出口数量方面有所提升，较2021年同比增长9.4%。

2019-2022年中国涤纶短纤进出口数量情况

资料来源：中国海关，华经产业研究院整理

我国涤纶长丝产品也以出口为主，2019年以来，我国涤纶长丝出口数量逐步增长，2022年达到335.37万吨，同比上涨9.92%。2022年我国涤纶长丝进口数量为8.83万吨，同比下跌28.15%。

2019-2022年中国涤纶长丝进出口数量情况

资料来源：中国海关，华经产业研究院整理

相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2028年中国涤纶行业市场深度评估及投资策略咨询报告》

三、涤纶行业重点企业

新凤鸣前身为桐乡市中恒化纤有限公司，成立于2000年2月，并于2017年在上交所上市，是全国化纤行业龙头企业之一，已形成“PTA—聚酯—纺丝—加弹”产业链一体化和规模化的经营格局。公司主要产品包括各类民用涤纶长丝和涤纶短纤，产品线较为丰富。营收方面，近年来公司营业总收入保持持续增长态势，2022年公司实现营业总收入507.87亿元，2023年一季度收入为125.09亿元，较2022年同期增长18%。

2017-2023年3月新凤鸣营业总收入及增速

资料来源：公司公告，华经产业研究院整理

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2022年中国锦纶（尼龙）行业供需现状、重点企业及发展建议分析「图」-不锈钢3D打印工厂

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一、锦纶产业概述

锦纶的化学名称为聚酰胺（PA），俗称尼龙（Nylon），其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，在混纺织物中稍加入一些尼龙纤维，可大大提高其耐磨性。与其他化学纤维相比，锦纶在强度、耐磨性及吸湿性等方面均具备较为突出的优势，这使其成为户外、运动及贴身织物等民用领域的首选纤维之一，同时锦纶也被广泛应用于军工、航空航天等工业领域。

锦纶相对其他化学纤维的优势

资料来源：公开资料，华经产业研究院整理

二、锦纶产业发展现状

1、化纤

根据中国化纤协会统计，2022年我国化学纤维行业产量为6488万吨，同比微减0.55%。这是近四十年来化纤产量首次出现负增长。锦纶产量也呈现负增长，2022年锦纶占化学纤维行业产量的比例为6.32%。

2016-2022年中国化学纤维行业产量及增速

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

2、锦纶

1）产量

随着科技的发展与生活水平的提高，人们对服装的功能性、舒适性提出了更高要求。锦纶纤维具有诸多优良的性能，包括抗老化、耐酸碱、耐温度、绝缘性能、断裂性能和缝合性能等。受益于下游的广泛应用，2013-2022年我国锦纶产量由211.28万吨提升至410万吨，CAGR约为7.64%。

2013-2022年中国锦纶产量及增长情况

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

2）进出口数量

进出口数量方面，我国锦纶长丝出口量远大于进口量。根据中国海关总署数据，2022年中国锦纶长丝产品进口数量为5.7万吨，同比下滑17.03%；出口数量达38.1万吨，同比上升13.46%。

2019-2022年中国锦纶长丝进出口数量

资料来源：中国海关，华经产业研究院整理

相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2028年中国锦纶行业市场深度分析及未来发展趋势预测报告》

三、锦纶产业重点企业

台华新材是锦纶产业链一体化龙头，近年来致力于产品结构升级、布局高附加值锦纶产品。分业务来看，公司当前主要业务为锦纶长丝、锦纶坯布、锦纶成品面料和涤纶成品面料。2022年公司实现总营收40.09亿元，2022年收入前三的业务为锦纶长丝、成品面料和坯布，依次占比51.52%、24.96%、20.99%。

2022年台华新材营业收入构成情况

资料来源：公司公告，华经产业研究院整理

四、锦纶产业发展建议

1、实施品牌驱动战略

加强企业品牌宣传推广工作力度，扩展和延伸产品链条，实施开放认证和授权策略，吸引更多终端产品企业和投资主体，拓展市场空间。

2、加强产业人才建设

根据企业、高校和科研院所的要求，建立相应的人才引进政策，吸引并引进高层次锦纶产业人才。另一方面，依托高等学校，深化行业基础理研究，推动行业技术进步，构建产学研交流平台。加强工程技术人员培训，依托行业培训班等多种渠道，提高专业技术人员职业素养和业务水平，满足行业对创新型、复合型人才需求。建立锦纶材料人才基金，弘扬“工匠精神”，营造行业创新氛围。

3、加强配套建设，强化公共服务

加强产业公共服务平台建设，提高技术研发、质量检测、集中采购、市场营销、电子商务、金融服务、物流运输等配套服务水平。提升产业集群公共服务能力，推进集群内企业资源共享，发挥规模优势，降低综合成本。加强产业园区5G网络、人工智能、工业互联网、物联网等基础设施建设，鼓励园区、集群整合各类资源，搭建线上线下一体的综合公共服务平台。

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2022年中国腈纶行业产业链、产量、进出口数量及发展趋势分析「图」-不锈钢3D打印工厂

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一、腈纶行业产业链

腈纶，学名聚丙烯腈纤维，是以丙烯腈为主要单体(含量大于85%)与少量其他单体共聚，经纺丝加工而成的纤维，有人造羊毛之称。腈纶是化纤行业中的传统产品，具有强度优异、外观蓬松、保暖性好、染色织物色泽鲜艳等优点，其根据不同用途的要求可应用于纯纺或与天然纤维混纺，其纺织品被广泛地用于服装、装饰、产业等领域。

腈纶产业链

资料来源：公开资料，华经产业研究院整理

二、腈纶行业现状分析

1、化学纤维产量结构

2022年中国化学纤维产量为6488万吨，同比减少0.55%。其中，涤纶长丝是产量最高的产量，占化学纤维总产量的65.91%，而腈纶产量为56.6万吨，占比仅0.87%。

2022年中国化学纤维主要产品产量分布情况

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

2、腈纶产量

根据中国化学纤维工业协会公布的数据显示，2015-2021年，我国腈纶产量呈现出逐年下降趋势，2022年有所回升，达到56.6万吨，同比上升16.7%。

2015-2022年中国腈纶产量及增长情况

资料来源：中国化学纤维工业协会，华经产业研究院整理

3、腈纶进出口数量

2022年我国腈纶产品出口量达到6.68万吨，同比增加明显。主要是因为：一是年初开始欧洲德绒20万吨的工厂关停导致供应出现缺口；二是年初至今人民币总体呈现贬值状态，加持腈纶出口的价格优势；三是相对于印度等国家和地区，国内产品质量亦存在一定优势。

2015-2022年中国腈纶进出口数量情况

注：因不可抗力，2018年进出口数据暂时无法提供。

资料来源：中国海关，华经产业研究院整理

相关报告：华经产业研究院发布的《2023-2028年中国腈纶行业市场深度分析及未来发展趋势预测报告》

三、腈纶行业发展趋势

1、提高产品质量和运用科技

腈纶纤维行业将继续致力于提高产品质量和运用科技，在性能、功能、环保等方面不断创新。特别是以绿色生产为方向的纤维技术将成为腈纶纤维行业技术创新的重要方向之一。

2、拓宽应用领域

随着人们生活水平不断提高，腈纶纤维应用领域将不断拓宽。纺织、建筑、化工等传统领域仍然是其主要应用领域，但随着高性能纤维的研发和应用，如高强度、阻燃、光学等性能的腈纶纤维将在新能源、汽车、医疗、安保等领域得到广泛应用。

华经产业研究院通过对中国腈纶行业海量数据的搜集、整理、加工，全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业典型企业的产销运营分析，并根据行业发展轨迹及影响因素，对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向，把握市场机会，做出正确投资决策。更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2023-2028年中国腈纶行业市场发展监测及投资战略规划研究报告》。

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