设计和评估用于3D打印的高粘度凝 / 聚烯胺 / 藻酸盐三联网水凝:流体动力学模拟和实验方法

科学领域:

• 生物材料工程 生物材料工程
• 组织工程是组织工程.
• 3D打印技术的使用

背景情况:

• 基于挤出的3D打印允许精确制造用于组织修复的水凝支架.
• 为了成功地形成脚手架,通常需要修饰物或环境调整.
• 需要先进的水凝油墨,使复杂结构的直接高保真打印成为可能.

研究的目的:

• 开发一种高粘度的水凝油墨,用于直接3D打印三重网络水凝支架.
• 调查甲基酸盐对油墨性能和脚手架性能的影响.
• 评估制造的脚手架的机械性能,降解稳定性和细胞兼容性.

主要方法:

• 高粘度的凝/烯胺/藻酸盐 (Gel/AM/SA) 水凝墨的配方.
• 使用基于挤出的3D打印来制造脚手架.
• 墨水质的表征,脚手架的机械性能 (压力强度和模量),降解行为和细胞粘附.

主要成果:

• 添加藻酸盐 (SA) 显著提高了油墨粘度和屈服压力,减少了沉积变形并提高了印刷精度.
• 制造的凝/聚烯胺/藻酸盐 (Gel/PAM/SA) 支架具有很高的压力强度 (3.69 MPa) 和模量 (496 kPa).
• 支架表现出长期稳定性 (28天后41.79%的体重减轻) 和良好的细胞兼容性,1天后88.3%的细胞粘附率.

结论:

• 开发的Gel/AM/SA水凝油墨可为复杂的水凝支架提供高精度的3D打印.
• 制造的脚手架具有卓越的机械性能,稳定性和生物相容性.
• 这一进步为生物医学应用提供了有希望的新可能性,特别是在组织修复方面.