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3-D打印软材料(如凝胶和胶原蛋白)的新方法为制造人造医疗植入物迈出了重要一步。

该技术由伯明翰大学的研究人员开发,可以用于打印可修复身体缺陷的柔软生物材料。

使用增材制造来印刷软材料一直是科学家面临的巨大挑战,因为如果不加以支持,它们就会下垂并变形。这项称为悬浮层增材制造(SLAM)的新技术使用了一种基于聚合物的水凝胶,其中的粒子已被处理以产生自愈凝胶。可以将液体或凝胶直接注入该介质中,然后分层堆积以形成3-D形状。

该方法提供了一种替代现有技术的技术,该技术使用已切碎的凝胶形成浆料浴,将印刷材料注入其中。这些被称为悬浮水凝胶的自由形式可逆嵌入(FRESH),具有许多优点,但是凝胶介质内的摩擦会使印刷变形。

在《先进功能材料》杂志上发表的一项研究中,由化学工程学院的利亚姆·格罗弗教授领导的研究小组展示了如何将已形成的凝胶中的颗粒剪切或扭曲从而使其分离,但仍保持它们之间的某些联系。 。这种相互作用产生了自我修复的效果,使凝胶能够支撑印刷材料,因此可以精确地构建物体而不会泄漏或流挂。

格罗弗教授解释说:“我们设计的水凝胶具有一些真正吸引人的特性,使我们能够以非常精细的细节印刷柔软的材料。” “它具有制造替代生物材料(如心脏瓣膜或血管)或生产可用于治疗骨骼和软骨损伤的生物相容性塞子的巨大潜力。”

SLAM还可以用于创建由两种或更多种不同材料制成的物体,因此可以用于制造甚至需要更多释放速率的更复杂的软组织类型或药物输送装置。

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