生物相容的PVAc-g-PLLA烯酸聚合物用于DLP3D打印,具有可调整的机械性能

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 增材制造 (AM) 要求为定制设备提供先进的多元材料.
• 用于数字光处理 (DLP) /立体石刻 (SLA) 的可光固化树脂需要满足硬和软/可拉伸结构的要求.
• 当前的AM材料往往缺乏可调整的机械性能和生物相容性.

研究的目的:

• 开发一种生物相容的可光固化树脂,具有可调节的机械性能,用于3D打印.
• 创建可以逐渐从刚性转变为弹性材料的材料.
• 探索组织工程,软机器人和响应性材料中的应用.

主要方法:

• 使用聚烯酸乙烯酸 (PLA) 植入聚乙烯酸 (PVAc) 与反应性稀释剂 (HEMA,HEA) 的光可固化树脂的配方.
• 通过改变反应性稀释剂的类型和重量百分比来调整机械性能.
• 机械性质 (抗拉强度,延长),染料吸收,刺激反应性染料释放 (pH,酶),细胞活力和可降解性的表征.

主要成果:

• 实现了可调整的机械性能,从硬 (20.6 ± 2 MPa 拉伸强度,2 ± 1% 拉伸) 到柔软 (1.1 ± 0.2 MPa 拉伸强度,62 ± 8% 拉伸).
• 高染料吸收 (95%) 与刺激响应释放 (pH和酶).
• 通过小鼠胚胎细胞 (WT-MEF) 证明了高细胞活力 (>90%) 和在PBS溶液中降解性.

结论:

• 一种新的生物相容,生物基光固化树脂为3D打印提供可调节的机械性能.
• 该材料具有出色的染料吸收和释放能力,以及良好的生物相容性和可降解性.
• 潜在的应用包括组织工程支架,软机器人和响应式执行器.