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用于生物材料的新型3D打印技术对人造医疗植入物前进的重大步骤

2021-09-08 10:50:02来源:

一种新的3D印刷软材料如凝胶和胶原蛋白,在制造人造医疗植入物方面向前迈出了一步。

由伯明翰大学的研究人员开发,该技术可用于印刷可用于修复体内缺陷的软生物材料。

使用添加剂制造的印刷软材料对于科学家来说是一个很大的挑战,因为如果它们不受支持,他们凹陷并失去了它们的形状。新技术称为悬浮层添加剂制造(SLAM),使用聚合物基水凝胶,其中已经操纵颗粒以产生自愈凝胶。液体或凝胶可以直接注射到该介质中,并在层中构建以产生3D形状。

该方法提供了现有技术的替代方法,该技术使用已经切碎的凝胶形成浆料浴,印刷材料被注入到该浆料中。被称为FreeForm可逆嵌入悬浮水凝胶(新鲜),这些提供了许多优点,但凝胶介质内的摩擦可以扭曲印刷。

在一项研究中发布的先进功能材料,一支由Liam Grover教授的团队,在化学工程学院,展示它们开发的凝胶中的粒子如何被剪切,或者扭曲,所以它们分开,但仍然保留它们之间的一些连接。这种相互作用产生自修复效果,使凝胶能够支撑印刷材料,因此可以通过精确细节构建物体,而不会泄漏或下垂。

“我们设计的水凝鞋具有一些非常有趣的属性,使我们能够以真正精细的细节打印软材料,”格罗弗教授。“它具有使替代生物材料如心脏瓣膜或血管,或用于生产生物相容性塞子具有巨大潜力,可用于治疗骨骼和软骨损伤。”

SLAM也可用于产生由两种或更多种不同材料制成的物体,因此可用于制造更复杂的软组织类型或药物递送装置,其中需要不同的释放速率。

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伯明翰大学排名世界前100名机构。其工作将来自世界各地的人们致伯明翰,包括来自150多个国家的研究人员,教师和超过6,500名国际学生。

参考:“使用悬浮层添加剂制造(SLAM)制造复合水凝胶结构”“通过Jessica J. Senior,Megan E. Cooke,Liam M. Grover和Alan M. Smith,2019年9月27日,先进的功能材料.DOI:
10.1002 / adfm.201904845

图像:伯明翰大学