科學(xué)界將其研究重點(diǎn)放在水凝膠的多種應(yīng)用上，水凝膠是一種含有大量水的聚合材料，具有重現(xiàn)生物組織特征的潛力。在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，這一方面特別重要，因?yàn)樵偕t(yī)學(xué)已經(jīng)很久以來就已經(jīng)認(rèn)識并使用了這些材料的特性。為了有效地用于替代有機(jī)組織，水凝膠必須滿足兩個(gè)基本要求：具有極大的幾何復(fù)雜性，并且在遭受損壞之后能夠像生命組織一樣獨(dú)立自愈。
由于使用了3??D打印，這些材料的開發(fā)現(xiàn)在可能變得更容易，更便宜：都靈理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)和技術(shù)系MP4MNT(微納米技術(shù)與材料和處理)小組的研究人員，由法布里齊奧·皮里(Fabrizio Pirri)教授協(xié)調(diào)進(jìn)行的研究首次證明了由于光激活的3D打印，制造具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的水凝膠的可能性，這種水凝膠在撕裂后能夠自我修復(fù)。這項(xiàng)研究由著名的《自然通訊》雜志發(fā)表在一篇題為“通過數(shù)字光處理技術(shù)進(jìn)行3D打印的自修復(fù)水凝膠”的文章(DOI 10.1038 / s41467-021-22802-z)。
到目前為止，已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)建了具有自愈特性或可在復(fù)雜體系結(jié)構(gòu)中使用3D打印進(jìn)行建模的水凝膠，但在目前的情況下，發(fā)現(xiàn)的解決方案包含了兩個(gè)特征：體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和自愈能力損壞之后。此外，水凝膠是使用市場上可買到的材料制成的，并使用商用打印機(jī)進(jìn)行處理，因此使所提出的方法極為靈活，并可能在任何地方應(yīng)用，為生物醫(yī)學(xué)和軟機(jī)器人領(lǐng)域的開發(fā)開辟了新的可能性。
該研究是在HYDROPRINT3D博士項(xiàng)目的背景下進(jìn)行的，該項(xiàng)目由Compagnia di San Paolo資助，在“與頂尖大學(xué)的合研究項(xiàng)目”計(jì)劃的框架內(nèi)，由博士學(xué)位學(xué)生Matteo Caprioli在DISAT研究人員的監(jiān)督下進(jìn)行Ignazio Roppolo與耶路撒冷希伯來大學(xué)(以色列)的Magdassi教授的研究小組合作。
“多年以來，” Ignazio Roppolo回憶說：“在MP4MNT組中，由Annalisa Chiappone博士與我協(xié)調(diào)的研究部門專門致力于開發(fā)可以使用光激活的3D打印進(jìn)行處理的新材料。3D打印能夠在物體的設(shè)計(jì)和材料的固有特性之間產(chǎn)生協(xié)同作用，從而有可能獲得具有獨(dú)特功能的制成品，從我們的角度來看，我們需要利用這種協(xié)同作用來最佳地開發(fā)3D打印功能，以便它確實(shí)可以成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。這項(xiàng)研究恰恰與此哲學(xué)相符。”
這項(xiàng)研究代表了開發(fā)高度復(fù)雜設(shè)備的第一步，該設(shè)備可以在各種應(yīng)用領(lǐng)域中利用復(fù)雜的幾何形狀和固有的自愈特性。特別是，一旦完善了在Politecnico的跨部門實(shí)驗(yàn)室PolitoBIOMed Lab中進(jìn)行的生物相容性研究，就可以將這些對象用于細(xì)胞機(jī)制的基礎(chǔ)研究以及在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
標(biāo)簽： 3D打印
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