人类对大脑的探索，从来都是一场“黑箱"里的历险。我们能看到人的行为，却难以真正理解其背后电信号的流动和神经元的互动逻辑。神经科学，正是试图揭开这个谜团的前沿学科。它研究记忆、情绪、疼痛、意识的起源，也探索阿尔茨海默症、帕金森病、抑郁症等神经疾病的成因和治疗路径。

但正因为研究对象极其复杂，神经科学的发展长期以来常常受制于一个“做不出"的技术瓶颈，例如，科学家们能想象神经通路的构造，但却难以“制造"与其尺度、形态和功能匹配的实验工具与模型。这，正是微纳制造技术开始进入神经科学视野的关键所在。

精品网站在线免费观看 为什么神经科学需要“更小"的制造能力？

传统制造工艺，比如车削、铣削、注塑等，往往擅长标准化加工，高精度则常需要依赖后处理技术，时间周期长，生产成本高。但神经科学研究的对象，如神经元、突触、髓鞘等，往往尺度只有微米级甚至更小，需要高精度定制化生产。传统机械加工试图在这一尺度下构建实验装置、导管、植入器件，就像是拿斧子雕花，力不从心。

此外，大脑内部结构极其复杂、柔软、曲折，研究者常需要构建带有微沟槽、中空、柔性支架的三维结构模型，这种复杂、非标准、高度定制的制造需求，更是传统工艺难以胜任的。而摩方精密所代表的微纳3D打印技术，正在让这一切成为可能。

图：科研客户用摩方设备制作的精细结构器件。

微米级制造能力如何助力神经科学？

微纳3D打印的本质是一种“增材制造"，不再是从一整块材料中通过减材的方式切削出想要的形状，而是通过光固化、堆层等方式，一层层构建起精密器件及结构。摩方创新的PμSL（面投影微立体光刻）技术，具备2微米级光学精度，且公差控制在±10微米，这在全球范围内也属于极少。

更重要的是，这种制造方式具有很高的灵活性。科研人员可以根据实验需要，自由设计结构，无需为模具成本或结构复杂性发愁，能够快速推动原型制作和测试迭代。这种“想得到就能造出来"的能力，正在为神经科学打开新的实验可能，以下几个是已经发生的真实案例。

• 案例一：英国与新加坡团队探索神经再生路径

曼彻斯特大学与南洋理工大学的联合研究团队，长期致力于解决“神经断裂后如何重建"这一医学难题。传统做法是自体神经移植，但供体有限、创伤大，成功率并不高。

研究人员提出，要引导神经元沿正确路径再生，就需要在导管内部设计出微米级的沟槽结构，模拟人体天然神经束的拓扑特征，以诱导细胞定向生长。但这种结构复杂、尺寸极小，受限于制造精度的不足和成本的不可控，传统模具加工难以高效经济地制造。

他们最终采用了摩方的PµSL 3D打印技术，制造出带有10–30微米沟槽结构的精密母模，再通过PDMS翻模和聚合物浇铸工艺，制备出高质量的可植入神经引导导管。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"， 实验显示，这种导管，显著提高了神经细胞的有序生长能力，为周围神经损伤的精准治疗提供了新思路。摩方的微纳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，“摩方的这套nanoArch® S130（精度：2μm）3D打印系统已经成为我们科研攻关的重要支撑。"

图. (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）。

• 案例二：美国冷泉港实验室的多点光纤植入研究

冷泉港实验室是神经科学领域的“圣地"。研究人员Leonardo Ramirez及其团队在进行大脑奖赏机制和疼痛反应研究时，需要将多根光纤植入实验动物的大脑多个区域。但这类装置需要在极小空间中同时保证结构强度、轻量化和精准定位，常规机械加工制造遇到了重大挑战。

摩方团队与其合作，采用面投影微立体光刻（PμSL）3D打印技术，为其制造了一个内置240微米通道系统的“光学驱动装置"。该设备在2微米精度3D打印设备下打印完成，可同时容纳6组200微米光纤，误差极小且几乎无变形，不仅显著缩短植入手术和麻醉暴露时长、保证了实验成功率，同时在不影响实验动物健康的前提下，实现每日手术量的高效提升。

研究者评价：“摩方的响应速度和技术精度超出预期，是我们团队开展高频率植入实验的关键保障。"

图：3D打印的光学驱动器。

• 脑机接口：一个更广的场景

脑机接口技术是指通过在人脑神经与电子或者机械设备间建立直接连接通路，来实现神经系统和外部设备间信息交互与功能整合的技术。这里面涉及到电信号的电极、神经接口芯片、信号解码等一系列前沿技术。随着近年来脑机接口的快速发展，对于可植入电极的需求也同步增长。这些电极不仅要小，还要柔软、生物相容性好，并能长期稳定地工作。比如一种叫μECoG的微型皮层电极，就需要用微米级别的金属针脚，阵列间距控制在几十微米以内。

摩方与瑞士Exaddon AG展开长期战略合作，引进其μAM（微纳金属打印）技术，共同推广应用于脑机接口、人工智能等领域的微结构打印解决方案。这些高精度金属微柱、电极针脚，已经被用于前沿科研项目，为未来人脑与外部世界的高带宽连接打下基础。

微纳制造的价值，不止于神经科学

截至目前，全球已有40个国家和地区的800多家科研机构引入了摩方精密的设备与技术，他们的研究方向分布在神经科学、生命科学、微流控、新材料、航空航天、无线通讯、微电子、人工智能、新能源等前沿领域。从国内的清华、北大到海外高校MIT、东京大学等，从工业企业到初创实验室，这项中国原创技术正走入全球科学家的工作台。

但摩方的实际应用领域远不止于科研。据统计，已经有来自全球的1800多家工业企业引入摩方技术进入其产线。得益于此，在与科研共进的同时，摩方也在努力推动科学成果向产业落地的过程。以牙齿贴面为例，传统贴面需要打磨健康牙体，用户接受门槛高。摩方结合3D打印的精度优势，开发出“超薄型免磨牙贴面"，厚度降至100微米以下，厚度仅40微米，已经在多个城市实现商用落地。这是微纳制造技术从“实验室的工具"走向“改变生活方式"的一次跨越，展现出微纳技术向产业端延伸的强大潜力。

神经科学的每一次突破，都意味着我们对“人"的理解更进一步。而支持这些突破的，除了需要生物学的发展，还需要脑电图、成像仪这样的“显性设备"，更有像摩方微纳3D打印这样的隐形力量。它不是前台演员，却在幕后，稳稳撑起科学家手中那个微观世界的构想。

随着以摩方为代表的微纳制造技术不断向科研和产业渗透，不仅科研人员、工程师、医生，甚至越来越多的普通人，都在从微纳制造中受益。而摩方，正是在这条路上，脚踏实地地前行。