用于结构软生物材料的有机凝弹性体的3D打印
Yiqun Li1, Gloria Nieva-Esteve2, Salvador Borrós2
1Department of Materials Science and Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan 48109, United States.
ACS biomaterials science & engineering
|March 10, 2025
概括
研究人员开发了可调节的机凝油墨,用于3D打印软生物材料. 这些生物相容的油墨可以创建具有适应性粘弹性质的患者特定医疗器械,解决医疗保健的一个关键挑战.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 医疗设备工程 医疗设备工程
背景情况:
- 可定制的软医疗植入物需要模仿自然组织特性的材料.
- 3D打印为患者特定设备制造提供了一条途径.
- 现有的材料往往缺乏必要的适应性,粘性弹性和生物相容性.
研究的目的:
- 开发用于3D打印可调节软生物材料的新有机凝油墨.
- 为了精确控制印刷材料的浮力学和粘性弹性特性.
- 展示创建特定患者软医疗器械的潜力.
主要方法:
- 使用可光交叉链接的聚合物,油和蒸的纳米粒子,制备有机凝油墨.
- 使用直接墨水写作 (DIW) 来进行软材料的3D打印.
- 墨水风学和印刷材料粘弹性质的表征.
- 使用人类皮肤纤维细胞的细胞毒性试验进行生物相容性评估.
主要成果:
- 开发了一系列具有可调节的粘弹性特性,覆盖三个数量级的模块化器官油墨家族.
- 从最终的材料属性中解脱了油墨整形学,从而实现了独立的控制.
- 通过使用多材料DIW,成功地3D打印了具有非线性行为的复杂软结构材料.
- 证明了出色的生物相容性,没有观察到显著的细胞毒性.
结论:
- 有机凝油墨为3D打印可定制软生物材料提供了一个多功能平台.
- 开发的材料具有可调节的机械性能和高生物相容性.
- 这些材料在患者特定的植入物,假肢和先进的医疗设备中具有很大的应用潜力.
