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什么是“按需降解”的3D打印生物材料?

MEMS ? 來源:未知 ? 作者:佚名 ? 2017-09-26 14:52 ? 次閱讀

布朗大學的工程師們開發出一項技術,使用該技術能制造出“按需降解”的 3D 打印生物材料。這種材料可以用來制造圖案復雜的微流體裝置或動態細胞培養物。之所以能按需降解與一種特殊的化學觸發有關。此外,在材料制造過程中,研究人員還使用了一種立體光刻技術來制造 3D 打印結構,這些結構帶有潛在可逆的離子鍵。

之前從來沒有人用 SLA 3D 打印機來做這件事情,為了弄清楚如何操作,研究人員用藻酸鹽制作溶液。藻酸鹽是一種來自海藻的復合物,能進行離子交聯。

通過使用不同的離子鹽組合,包括鎂、鋇和鈣,布朗大學研究人員制造出有著不同剛度水平的 3D 打印物體,剛度是影響結構溶解速度的一個因素。

“我們的想法是,當離子被去除時,聚合物之間的連接應該會斷開。通過加入一種捕獲所有離子的螯合劑,我們可以去除離子,”研究人員解釋說,“這樣,我們可以組合瞬態結構,這些結構會在我們需要的時候解體。”

那么,這種可以按需降解的 3D 打印結構有什么用呢?這方面,研究人員有幾個想法。

一方面,藻酸鹽可以用作一個模板,來制造帶有復雜微流體通道的一個芯片上的實驗室設備。“我們可以用藻酸鹽來打印通道形狀,然后在它周圍用另外一種生物材料來打印一個永久性結構,”研究人員解釋說,“然后我們簡單地將藻酸鹽溶解掉,這樣就得到了一個空心通道,而不需要任何切割或復雜的裝配。”

這種立體光刻技術也可以用來為活細胞實驗制造動態環境。具體的做法是,用人類乳腺細胞將海藻酸鹽屏障圍起來,當屏障被溶解時,細胞會以特定的方式遷移。這會有助于癌癥研究以及人造組織和器官的制造,因為對人體細胞來說,藻酸鹽屏障沒有任何毒性。

“我們可以開始考慮在人造組織中使用這種方法。在人造組織中,您可能希望出現類似血管的通道,”研究人員說,“我們可以用藻酸鹽模擬脈管系統,然后再將藻酸鹽消解掉。”

現在,研究人員計劃繼續研究該項目,以更好地控制打印結構的剛度、強度和降解速度。這項研究已經發表在《Lab on a Chip》上。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:布朗大學工程師開發出“按需降解”的3D打印生物材料

文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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