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日本培育出活體皮膚機器人臉,像人類皮膚一樣自我愈合,還能做出微笑表情【附3D列印技術賽道觀察圖譜】

作者:優雅星空KJ4

瞻觀前沿

近日,據美國《紐約郵報》6月25日報道,日本東京大學的科學家取得了一項突破性的進展——他們成功培育出一款覆寫着活體皮膚的機器人臉。這款機器人臉不僅擁有像人類皮膚一樣自我愈合的能力,還能做出自然的微笑表情。

這款機器人臉的皮膚并非簡單的塑膠或矽膠制品,而是在東京大學實驗室中經過精心培育的人類皮膚細胞。科學家們首先将人類皮膚細胞生長在膠原蛋白模型上,然後将這些生長着皮膚細胞的模型放置在3D列印的樹脂基座上,進而建構出了這款擁有真實皮膚質感的機器人臉。

機器人臉的皮膚不僅外觀上與人類皮膚極為相似,更重要的是它具備了人類皮膚的一些基本功能。它能夠像人類皮膚一樣自我愈合,當受到輕微劃傷或磨損時,其内部的細胞會進行修複和再生,進而保持皮膚的完整性和光滑度。此外,這款皮膚還具有一定的感覺能力,能夠對外界刺激做出反應,如溫度變化、壓力等。

這種活體皮膚的培育為制造出具有人類愈合能力和感覺能力的機器人邁出了關鍵一步。

随着科技的不斷進步,3D列印技術已經在醫療和生物科學領域得到了廣泛應用。而這項突破性的成果為3D列印技術的應用提供了全新的方向。未來,基于人類細胞的活體皮膚在3D列印領域可能會開拓出更多的應用領域,包括生物醫學工程、仿生學和生物材料等領域。

日本培育出活體皮膚機器人臉,像人類皮膚一樣自我愈合,還能做出微笑表情【附3D列印技術賽道觀察圖譜】

(圖檔來源:攝圖網)

技術價值觀察

3D列印産業鍊的上遊為原材料及基礎配件,原材料分為金屬專用材料及非金屬專用材料兩大類,是基礎配件及3D列印耗材的原材料。中遊為3D列印耗材(金屬粉末、光敏樹脂、工程塑膠、陶瓷材料、生物材料等)及3D列印裝置的研發制造;下遊為3D列印服務及應用,3D列印主要應用場景于航空航天、模具鑄造、生物醫療、汽車、軍工等領域。

日本東京大學的科學家将生長在膠原蛋白模型上的人類皮膚細胞,放置于3D列印的樹脂基座上,打造出活體皮膚機器人臉,該技術處于3D列印産業鍊中遊環節。

日本培育出活體皮膚機器人臉,像人類皮膚一樣自我愈合,還能做出微笑表情【附3D列印技術賽道觀察圖譜】

宏觀市場洞察

2023年全球3D列印行業市場規模約為197億美元

Wohlers Associates是權威的全球3D産業研究機構,通過總結全球117家3D列印服務提供商、114家3D列印機制造商、29家第三方材料開發商以及152家學術和研究機構的資料,在《Wohlers Report 2023》中指出,2022年全球3D列印市場規模達到180億美元,相比2021年增長18.3%,結合該發展趨勢初步估算2023年全球3D列印行業市場規模約為197億美元。

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行業發展曆程 :目前處于快速發展期

大陸3D列印行業起步較國外較晚,2016年以前是行業的技術積累期,各科研院所和高校不斷嘗試創新新技術及其應用,同時越來越多的企業積極布局進入3D列印行業。2016-2019年是行業的冷靜期,對3D列印技術過高預期導緻行業内企業數量增長過快,低端市場區域飽和,而工業級應用不足三成;2020年,大陸3D列印行業進入快速發展期,3D列印技術改變原先工廠端的生産模式,從原先的制造流向數字流進階。

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3D列印價格傳導機制分析

3D列印市場價格由行業供應端、制造端、經銷管道/服務端的增值溢價及消費需求彈性共同作用而成、并逐級傳導。供應端的成本價格包括核心部件價格、技術價格、人力價格和裝置廠房、燃料動力的購置/購買價等,傳導至制造端成為生産成本,制造端綜合供需溢價、研發成本和企業利潤,形成“制造端價格”傳導至經銷管道或服務端;經銷管道及服務端綜合制造端價格及品牌溢價、管道成本、平台搭建成本,形成了最終價格傳導至消費者,而消費市場需求彈性也反作用于供應端、制造端,形成“價格-需求-價格”的傳導路徑來影響3D列印市場的定價。

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中國3D列印技術賽道熱力圖

根據前瞻産業熱力圖顯示,與3D列印關鍵技術強關聯的城市叢集主要集中在華南和華中地區,并且以廣東、湖南省為重點發展區域,未來布局3D列印技術及其他效果技術的發展路徑,極大可能性在于華南、華中地區優先導入,其中可重點關注廣東省廣州市天河區、廣東省深圳市龍華區、湖南省長沙市開福區所處3D列印的相關企業,以及該地方對于3D列印的産業發展投資環境、供給市場的潛力空間。

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