评估大豆蛋白添加剂,通过数字光处理3D打印来开发生物基油墨和生物相容的支架

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 数字光处理 (DLP) 3D打印使复杂结构的高精度制造成为可能.
• 在组织工程中,对生物相容和可定制的支架的需求越来越大.
• 生物聚合物在增材制造中为传统合成材料提供了一个可持续的替代品.

研究的目的:

• 开发含大豆蛋白分离物 (SPI) 的先进DLP树脂,用于生物相容的脚手架制造.
• 评估基于SPI的树脂的可打印性,物理化学性质和机械性能.
• 评估用于组织工程应用开发的支架的生物相容性.

主要方法:

• 配制具有不同度SPI (25%,40%,50% w/v) 的DLP树脂.
• 用于确定粘度适合3D打印的rheological特性.
• 使用DLP技术3D打印脚手架.
• 印刷脚手架的物理化学表征和机械测试.
• 使用人类纤维细胞 (HS27) 的生物相容性测试来评估细胞活力和代谢活性.

主要成果:

• 基于SPI的DLP树脂表现出适合3D打印的质性 (粘度<10Pa.s).
• 精确的几何形状已成功打印,通过表征和机械测试证实了结构完整性.
• 具有25重%SPI的支架显示出有希望的机械性能和高细胞活力 (高达96%的代谢活性) 与人类纤维细胞.
• 为了进一步优化,研究了添加甘油或深度浸泡溶剂 (DES).

结论:

• 豆蛋白分离物 (SPI) 是一种可行的生物聚合物,用于开发高精度DLP树脂.
• 这些基于生物聚合物的树脂提供了一个环保的替代方案,用于为组织工程创建可定制,生物相容的支架.
• 该研究表明了可持续材料在先进增材制造应用中的潜力.