4D水凝:制造策略,刺激机制和生物医学应用
Amit Nain1, Srishti Chakraborty1, Nipun Jain1
1Department of Materials Engineering, Indian Institute of Science, Bangalore, Karnataka 560012, India. amitnain@iisc.ac.in.
Biomaterials science
|May 14, 2024
概括
使用4D打印制造的形状变形水凝可以通过改变形状来模仿组织. 这些可编程生物材料在组织再生和药物输送方面表现有前途.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料工程 材料工程 材料工程
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 形状变化的水凝通过受控的胀模仿异型组织组成.
- 变形是由于压力分布不均以及水凝内部的差异性膨胀/收缩引起的.
研究的目的:
- 审查改变形状的水凝的四维 (4D) 制造技术.
- 讨论水凝系统,改变形状的能力和执行器类型.
- 探索4D水凝的潜在应用和未来方向.
主要方法:
- 讨论了基于挤压的印刷,动态光处理和用于4D水凝制造的溶剂造.
- 比较单组件和双组件水凝系统,以及复合与原始水凝.
- 审查包括湿度,光,温度,pH值和磁场在内的执行器.
主要成果:
- 突出了3D构造实现单向和双向形状变化的能力.
- 展示了复合水凝相对于原始水凝的优势.
- 识别了各种控制外界刺激的形状转换的执行器.
结论:
- 4D变形水凝为组织再生和药物输送提供可编程的支架.
- 未来的工作包括集成自动供电生物设备的压电生物聚合物和传感器.


