跨粒子交联离子响应微凝用于3D和4D (生物) 打印应用
Vaibhav Pal1,2, Deepak Gupta3,1, Suihong Liu3,1
1The Huck Institutes of Life Sciences, Penn State University, University Park, PA, 16802, USA.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 18, 2025
概括
研究人员开发了用于先进3D和4D生物打印的新型离子响应微凝. 这些自支的生物材料使血管化和动态形状变化成为可能,为再生医学和软机器人技术铺平了道路.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 生物制造的生物制造
背景情况:
- 微凝与散装水凝相比,具有优势,特别是具有生物活性和自我支持特征的刺激响应变体.
- 现有的生物材料往往需要填充液凝,阻碍结构内的细胞迁移和血管化.
研究的目的:
- 开发用于3D和4D生物打印的粒子间交联,自支持,离子响应的微凝.
- 创建微凝,消除了填充液凝的需要,保留细胞透和血管化的空白空间.
- 通过霍夫迈斯特效应实现可调节,可逆的离子响应缩小行为.
主要方法:
- 制造粒子间交叉连接的,对离子有反应的微凝.
- 验证微凝属性,包括剪切稀释,自我修复和打印保真度.
- 应用各种生物打印技术 (基于挤出,嵌入式,内嵌式,吸入辅助).
- 开发使用离子响应和非响应的微凝进行多材料4D打印.
主要成果:
- 结构支持血管新生,具有可调节的血管大小.
- 展示了出色的剪切薄化,自我愈合特性和高印刷准确性.
- 通过可编程形状转换 (卷轴丝,抓柄,折叠板) 实现了多材料4D打印.
结论:
- 开发了用于先进生物打印应用的新型离子响应微凝.
- 证明了这些微凝在制造组织工程和软机器人的复杂,动态结构方面的潜力.
- 突出了粒子间交联和离子响应对增强生物材料设计的重要性.
