3D打印制出“心臟創(chuàng )可貼”

來(lái)源：科技日報

新型3D打印材料既堅固，又可拉伸，可塑性強，而且黏性好。

圖片來(lái)源：美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校

美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校領(lǐng)導的團隊與賓夕法尼亞大學(xué)研究人員合作，研發(fā)出一種新的3D打印材料。這種材料既有足夠的彈性以承受心臟的持續跳動(dòng)，又具有足夠的韌性以承受關(guān)節的擠壓負荷。它易于塑形以適應患者獨特的需求，并能輕松黏附在濕潤的組織上。最新發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的這一突破性成果，為新一代生物材料的開(kāi)發(fā)鋪平了道路。

近年來(lái)，水凝膠材料已成為制造人造組織、器官和植入物的熱門(mén)材料。但傳統3D打印水凝膠在拉伸時(shí)容易斷裂，在壓力下容易破裂，或因太硬而無(wú)法在組織周?chē)尚?。?/p>

如何使3D打印水凝膠材料兼具強度和彈性？研究人員從蠕蟲(chóng)的復雜相互纏繞中獲得了靈感。新打印方法被稱(chēng)為“CLEAR”，其工作原理是將長(cháng)分子纏繞在3D打印材料中，就像那些相互纏繞在一起的蠕蟲(chóng)一樣，從而可以生產(chǎn)出既堅固又柔韌的材料。

當在實(shí)驗室中拉伸這些材料并測試其能承載的重量時(shí)，研究人員發(fā)現這些材料的韌性遠遠超過(guò)了用標準3D打印方法打印出來(lái)的材料。更令人欣喜的是，它們還能貼合并黏附在動(dòng)物組織和器官上。

研究人員設想，未來(lái)這種3D打印材料有望制成修復心臟缺損的“心臟創(chuàng )可貼”，也可用于向器官或軟骨組織遞送再生藥物以抑制椎間盤(pán)突出，甚至可用于縫合傷口以避免傳統針線(xiàn)和縫合方式帶來(lái)的組織損傷。