与人体免疫系统兼容的新型3D打印材料

中国经济网版权所有 中国经济网新媒体矩阵 网络广播视听节目许可证（0107190）（京ICP040090） 科技日报北京11月23日电（记者张梦然）美国弗吉尼亚大学研究团队首创新型3D打印材料。该材料与人体免疫系统相容，有望促进人工器官移植、药物输送等多项医疗技术的快速、安全发展。该成果发表在最新一期的《Advanced Materials》杂志上。研究小组展示了一种修改聚乙二醇（PEG）特性以创建可拉伸网络结构的方法。 PEG广泛应用于生物工程等生物医学技术，但传统的制造方法（通过在形成水后交联PEG聚合物后除去水）导致结构它们是脆弱的、结晶的，并且在拉伸时无法保持完整性。为了解决这个问题，团队借鉴了用于制造弹性和强韧橡胶的分子设计，并采用了“塌陷刷瓶”结构，使材料既坚固又极具弹性。该聚合物分子具有许多柔性侧链，这些侧链从中心主链向外辐射，可以像手风琴一样折叠，存储可以展开的多余长度，从而实现高拉伸。他们将折叠瓶聚合物概念应用于挂钩，并通过将前体混合物暴露在紫外线下几秒钟以引发聚合形成结构瓶结构，成功创建了基于 PEG 和无溶剂弹性体的可 3D 打印、高度可拉伸的水凝胶。团队成员表示，通过改变紫外灯的形状，可以创造出许多复杂的结构，为未来制造人造器官或药物输送系统提供了新的可能性。另外，实验表明拉伸的3D打印PEG材料具有生物友好性，细胞培养测试证明其与生物组织相容，适用于器官支架等体内材料。展望未来，这种材料可以与其他材料结合，制造出不同化学成分的3D打印产品，从而可以拓展不同的应用领域。例如，与现有的固态聚合物电解质相比，新材料在室温下表现出更高的电导率和拉伸性，凸显了其作为先进电池技术中高性能固态电解质的潜力。该团队表示将继续探索其在固态电池技术中的应用前景。