3D打印新材料可與人體免疫系統(tǒng)兼容

據(jù)媒體報(bào)道，近期，美國弗吉尼亞大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)出一種新型3D打印材料。

該材料可與人體免疫系統(tǒng)兼容，有望推動(dòng)人工器官移植和藥物遞送等諸多醫(yī)療技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速、安全發(fā)展。

在研究過程中，該團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)，展示了改變聚乙二醇（PEG）性質(zhì)的創(chuàng)新方法，成功制造出具有可拉伸特性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

具體而言，研究人員從制造高彈性橡膠的分子設(shè)計(jì)中汲取靈感，采用了“可折疊瓶刷”結(jié)構(gòu)。這種獨(dú)特設(shè)計(jì)使得材料既堅(jiān)固耐用，又具備出色的彈性。

從分子層面來看，聚合物分子擁有眾多柔韌的側(cè)鏈，這些側(cè)鏈從中央骨架向四周輻射分布。它們能夠像手風(fēng)琴的褶皺一樣折疊起來，儲(chǔ)存可展開的額外長度，進(jìn)而賦予材料高拉伸性。

研究人員將“折疊瓶刷聚合物”這一概念巧妙應(yīng)用于PEG。他們把前體混合物置于紫外線下照射短短幾秒鐘，便啟動(dòng)了聚合反應(yīng)，形成了瓶刷結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

最終，成功制造出可進(jìn)行3D打印、高度可拉伸的PEG基水凝膠以及無溶劑彈性體。

團(tuán)隊(duì)成員介紹，通過改變紫外線燈的形狀，可以創(chuàng)造出許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體。這一特性為未來制造人工器官或藥物遞送系統(tǒng)開辟了全新的可能性。

此外，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這種可拉伸的3D打印PEG材料具有良好的生物相容性。細(xì)胞培養(yǎng)測試證實(shí)，它能夠與生物組織和諧共處，適用于作為體內(nèi)材料，例如用于制造器官支架。

展望未來，這種新型材料有望與其他材料相結(jié)合，制造出具有不同化學(xué)成分的3D打印產(chǎn)品，從而進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍。

團(tuán)隊(duì)還表示，將繼續(xù)深入探索該材料在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。