医疗保健中的4D打印:创新,挑战和未来方向
Kunal Agam Kanaujia1,2, Vimal Kumar Yadav2, Satendra Singh Yadav3
1Faculty of Pharmacy, Khwaja Moinuddin Chishti Language University, Sitapur-Hardoi Bypass Road, Lucknow 226013, Uttar Pradesh, India.
ACS applied bio materials
|December 31, 2025
概括
4D打印使用智能材料来创建随时间变化的适应性医疗设备. 这项技术通过响应性疗法和植入物彻底改变了个性化医疗.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 传统的3D打印可以产生静态结构.
- 4D打印整合了智能材料的动态,适应性结构.
- 这项技术使得在对刺激的反应中能够实现时间依赖的转变.
研究的目的:
- 审查4D打印在生物医学中的原则,机制和应用.
- 突出4D打印作为个性化医学的范式转变.
- 分析该领域的挑战和未来方向.
主要方法:
- 对形状变形策略和响应生物材料 (水凝,形状记忆聚合物,生物衍生聚合物) 的审查.
- 检查药物输送,再生医学和个性化医疗保健中的生物医学应用.
- 讨论人工智能集成,基因编辑载体和下一代生物材料.
主要成果:
- 4D打印可以实现诸如时空控制的植入物和按需释放药物系统等创新.
- 适应性支架用于组织再生是一个关键的应用.
- 人工智能和先进的生物材料有望提高治疗精度.
结论:
- 4D打印在生物医学应用中比3D打印具有显著的进步.
- 它弥合了静态设备和适应性,针对患者的治疗方法之间的差距.
- 4D打印是智能和适应性医疗保健解决方案的颠覆性推动者.
