周围神经损伤作为临床医学领域的重大难题，其高致残率与功能恢复困境始终困扰着医疗界。传统治疗方法主要是神经自体移植，但由于供体资源稀缺、手术创伤以及二次损伤等问题，导致相关临床应用长期受限。因此，这一现状倒逼医学界探索微创化、精准化的新型修复策略，通过智能调控损伤微环境实现再生医学的范式突破。为攻克这一难题，曼彻斯特大学与南洋理工大学联合研究团队创新性地采用摩方精密面投影微立体光刻（PµSL）技术，成功开发出微沟槽结构神经引导导管（NGCs），为神经再生治疗开辟了全新路径。
技术痛点与创新：从粗放修复到精准定向
传统神经导管虽能提供物理支撑，但缺乏特异性细胞引导信号，难以实现轴突的定向再生。研究表明，微米级沟槽结构可模拟天然神经束的拓扑学特征，促进雪旺细胞迁移与轴突有序延伸。然而，现有传统加工技术受限于光学精度的不足和成本的不可控，无法高效经济的制备复杂微结构。
因此，研究团队选择采用摩方精密PµSL 3D打印技术，突破传统制备工艺的局限。该技术以2μm超高光学精度为核心优势，结合工业级高公差控制（±10μm），帮助团队实现了10-30μm级多通道微沟槽结构的精准制造。这一创新将神经导管的设计从“单一腔道”升级为“仿生多级拓扑”，为细胞生长提供物理-化学协同引导环境。
图1. (a) 3D打印模具显微镜图（比例尺：50μm）； (b) PDMS模具显微镜图（比例尺：50μm）。(c) 3 wt. % PCL和PCL/PLA薄膜的SEM图像，不同凹槽结构：10/10/10µm，20/20/10µm，25/25/10µm和30/30/10µm（比例尺：50μm，插入图像比例尺：1μm）。(d)轧制和密封的PCL-10 NGC管，显示(i)管内微槽形貌的(i)侧视图、（ii）俯视图和扫描电镜照片，以及（iv）膜重叠和密封剂的位置（比例尺：500μm）。
技术实现路径：三步构建细胞高速公路
摩方微纳3D打印技术通过微米级精密成型能力实现微沟槽结构的精准制造，确保神经细胞沿预定拓扑路径有序排列并支持科研实验模具的高效迭代优化进程，以下是微沟槽结构的制备过程：
母模设计与打印通过参数化设计微沟槽结构母模，尺寸为12.5mm×12.5mm ×1mm。使用耐高温光敏树脂（HTL）打印母模，确保结构精度与表面光洁度。
PDMS成型与聚合物薄膜浇铸 将PDMS浇注至母模并固化，形成可重复使用的柔性模具。 在PDMS模具上溶剂浇铸生物相容性聚合物薄膜（聚己内酯PCL与聚乳酸PLA）。
测试与验证将SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞接种于微沟槽结构薄膜。通过评估细胞活性、增殖和排列，验证设计对神经再生的促进作用。
图2. (a)第7天共聚焦显微镜图像显示活细胞（绿色）和死细胞（红色）（比例尺：300µm）；(b)第7天细胞活力；(c) 7天PCL和PCL/PLA膜的代谢活性。
图3. 第7天SH-SY5Y细胞在(a) PCL和(b) PCL/PLA膜上的共聚焦显微镜图像。细胞核和肌动蛋白细胞骨架分别被染成蓝色和绿色（上行），与共聚焦反射（中行）（比例尺：200µm）合并（下行），并显示SH-SY5Y细胞的细长和集群的高倍图像（比例尺：30µm）。
赋能研究进程：摩方技术获团队认可
由摩方microArch® S130（精度：2μm）3D打印系统可实现高精密微沟槽的翻模制备，显著增强轴突排列与神经再生，所得PCL/PLA薄膜表现出良好的表面形貌、粗糙度与力学性能。其中，活细胞成像显示高细胞存活率及沿微沟槽的定向延伸，验证设计有效性。
摩方微纳3D打印技术大幅降低了此次科研研究的成本与复杂度。曼彻斯特大学Hexin Yue博士指出：“摩方微纳3D打印技术为神经再生应用提供了制造微沟槽结构母模所需的超高精度，再加上快速打样和批量生产的优势，这套3D打印系统已经成为我们科研攻关的重要支撑。”
从微米尺度沟槽结构到生命奇迹，科技之力正在改写医学的边界。曼彻斯特大学与南洋理工大学的这项突破，不仅为周围神经损伤患者带来曙光，更彰显了中国智造在全球生物医学工程领域的创新引领。
随着《“十四五”生物经济发展规划》的深入推进，微纳3D打印技术也正在为高端医疗装备国产化寻找关键突破口。摩方精密凭借全球40国市场布局与700+科研机构合作网络，持续推动“产学研医”深度融合，助力科研机构和工业企业在生物医疗、高端通讯、航空航天、精密电子等高精尖领域关键核心技术攻关。
原文链接：https://doi.org/10.36922/ijb.2725
