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深度解读

德国汉诺威激光中心简介及近期进展情况

星之球激光 来源:搜狐2015-11-19 我要评论(0 )   

  德国汉诺威激光中心介绍  1986年成立以来,汉诺威激光中心[Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)]一直致力于推动激光技术的发展。汉诺威激光中心 (Laser Zentrum H...


  德国汉诺威激光中心介绍
  1986年成立以来,汉诺威激光中心[Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)]一直致力于推动激光技术的发展。汉诺威激光中心  (Laser Zentrum Hannover)  是欧洲最重要的科研单位,也是推动企业开展研发和工业培训的“助燃剂”。
  在德国下萨克森经济人力运输部(Ministry for Economics, Labour and Transport)的支持下,LZH一直致力于激光技术领域的无偿推广应用研究。其主要任务是光电子和激光技术领域的研究、开发、咨询、培训和教育,研究重点是光学元件及系统、光学生产技术、生物医学光子学。
  LZH受支持的研究项目工作都是面向企业当前和未来需求。对于工业项目, LZH工作的重点是客户的直接利益。除了各种形式的技术转让,LZH还以闪亮智慧的形式在商业和研究上提供了知识帮助,从而在不同分支机构间建立了一个卓越网络。到目前为止,LZH 已经建立了 17 个衍生公司,在汉诺威区域创造了大约 500 个就业机会。科学家们在从事研究的启动阶段可以向 LZH租借房屋和实验室进而“长出”自己的研究所,当他们需要更大的设施时,他们可以脱离 LZH束缚,在周边建立新的研究机构。
  通过这种方式,LZH建立了基础研究、应用导向研究和产业之间的良好转移机制。先决条件是 LZH 提供密集的区域网络服务:与下萨克森州技术研究院的三所高校合作;参与由Quest、 Rebirth、 Hearing4all 和Remedis 构成的卓越前沿集群组织;参与不同专业研究项目(SFB)如PlanOS;与众多著名的组织成为合作伙伴,这些都是 LZH 的突出优势。例如,LZH 是汉诺威技术研究院的汉诺威大学的重要合作伙伴,并集成了跨学科的纳米和量子工程实验室(LNQE)和下萨克森州生物医学工程移植研究与发展中心(NIFE)。
  自然科学家和工程师之间跨学科合作形成的创新方法可以挑战各个研究领域,包括从特殊激光系统零部件的开发到不同激光应用的工艺开发,例如用于医疗行业,及用于汽车行业的轻质结构。
  2013 年,德国汉诺威激光中心(LZH)的决策层对该组织的章程作出了修改,并组建了新的领导班子。高级管理层由会员大会、监事会以及董事会组成。
  汉诺威工商总会董事长 Horst Schrage博士被选为监事会主席。
  负责 LZH 经营活动的董事会执行委员由科技委员Ing. Ludger Overmeyer 博士教授、Dietmar Kracht 教授以及商业执行委员 Klaus Ulbrich组成。Overmeyer教授也是汉诺威大学(LUH)运输和自动化技术学院院长。
  新组建的科学董事会及工业咨询委员会由来自下萨克森州等地相关行业内享有声望的科学家及高管组成。科学董事会主席 Wolfgang Ertmer 博士教授(Institut für Quantenoptik,LUH)及工业咨询委员会主席Volker Schmidt博士(Niedersachsenmetall)(二者均兼任 LZH 董事会成员)表示,这一组织变动将为行业打造一个全面的科学与商业动态交流平台。
  兼收科学与工业之长的新领导层将确保LZH继续坚持其以未来为导向的研发方向。
  近期相关进展情况:
  1、基于选择性激光微熔融(SLμM)技术的增材制造工艺
  近日成功研发出基于选择性激光微熔融(SLμM)技术的增材制造工艺,使用铂金、镍钛合金、不锈钢等材质来制作医疗植入物。这项研究,是与德国罗斯托克大学生物医疗技术研究院共同开展的,背后受到德国联邦教育和科研部的支持。最终,科学家通过选择性激光微熔融技术,实现了在心脏起搏器的电极表面覆盖铂金镀膜、使用镍钛合金制作晶体结构以及使用不锈钢制作心脏起搏器。

SLμM技术3D打印结晶状记忆金属
   在医疗界,人们一直试图延长心脏起搏器的使用寿命,现在选择性激光微熔融技术(SLμM)提供了一种可能——让起搏器电极的表面和形态更好地适应心脏。铂金由于有着良好的生物适应性和极佳的导电特性,成为一种理想的材料;但是在起搏器如此细微的空间中采用传统方式进行加工和铸造几乎不可能。最终汉诺威激光中心的科学家,成功使用选择性激光微熔融技术在起搏器电极表面覆盖上的铂铱合金,使起搏器寿命延长。

SLμM技术3D打印心脏起搏器电极
  另外,镍钛合金有很好的形状记忆特性,LZH科学家使用SLμM技术,在90微米的精度下制作出了镍钛合金晶体结构。并且这种结构,仍然保持了良好的形状记忆特性。

SLμM技术3D打印血管支架
  最后,不锈钢材质的血管支架也被制作出来,一种封闭的细胞状结构用在这种支架上。德国汉诺威激光中心(LZH)聚焦于激光技术研究,致力推广激光技术在下一代植入医疗和增材制造交叉学科上的应用。
  2、激光打印人体活细胞
  德国研究人员已经采用激光正向传输方法打印活体细胞。该方法为组织形成提供了足够的分辨率和细胞密度。事实证明,该技术使得利用活体细胞产生三维细胞构建成为可能,从而能够免去化学品,药品和化妆品的动物试验。最终,这种方法还有望制造用与移植的具有完整功能的器官。
  德国汉诺威激光中心的研究人员,在载玻片或透明色带上镀膜层,激光吸收材料和生物材料各一层,通常为具有嵌入细胞的水凝胶(见图1)。载玻片倒置安装,研究人员将波长为1064nm脉宽10ns的激光导入玻片,再进入吸收层,焦点处的吸收层将蒸发。蒸发压力推动下层生物材料向前,以液滴状沉积在玻片下面一处表面上。通过移动玻片和激光束,可以逐层打印所需要的任意2D或3D图形。
  该过程不会损害细胞或影响干细胞的分化行为或潜力,事实上图案中所打印的干细胞,会在图案中分化成不同组织类型(见图2)。同时,该团队观察到脂肪干细胞向血管内皮细胞定向迁移,以及它们在建立血管时的相互作用。
  为了形成3D皮肤组织结构,该团队逐层打印了纤维细胞和角化细胞。通过可视化细化细胞间连接并验证它们的功能。打印的皮肤构造植入小鼠中,展示出血管的内向生长,以及表皮角化细胞的分化。接下来,该团队将打印细菌和微生物。

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