新型3D列印資料既堅固,又可拉伸,可塑性强,而且黏性好。圖片來源:美國科羅拉多大學博爾德分校
科技日報北京8月5日電(記者張佳欣)美國科羅拉多大學博爾德分校領導的團隊與賓夕法尼亞大學研究人員合作,研發出一種新的3D列印資料。這種資料既有足够的彈性以承受心臟的持續跳動,又具有足够的韌性以承受關節的擠壓負荷。它易於塑形以適應患者獨特的需求,並能輕鬆黏附在濕潤的組織上。最新發表在《科學》雜誌上的這一突破性成果,為新一代生物資料的開發鋪平了道路。
近年來,水凝膠資料已成為製造人造組織、器官和植入物的熱門資料。但傳統3D列印水凝膠在拉伸時容易斷裂,在壓力下容易破裂,或因太硬而無法在組織周圍成形。
如何使3D列印水凝膠資料兼具强度和彈性?研究人員從蠕蟲的複雜相互纏繞中獲得了靈感。新列印方法被稱為“CLEAR”,其工作原理是將長分子纏繞在3D列印資料中,就像那些相互纏繞在一起的蠕蟲一樣,從而可以生產出既堅固又柔韌的資料。
當在實驗室中拉伸這些資料並測試其能承載的重量時,研究人員發現這些資料的韌性遠遠超過了用標準3D列印方法列印出來的資料。更令人欣喜的是,它們還能貼合併黏附在動物組織和器官上。
研究人員設想,未來這種3D列印資料有望製成修復心臟缺損的“心臟OK繃”,也可用於向器官或軟骨組織遞送再生藥物以抑制椎間盤突出,甚至可用於縫合傷口以避免傳統針線和縫合管道帶來的組織損傷。