既能平面打印又能立體打印的3D打印新材料“基于蠶絲的生物墨水”

凡是跟‘生物’沾邊的，個人覺得這都是非常高大上的科研技術(shù)，因?yàn)樯婕暗牟粌H僅是普通科學(xué)，還融合了生物科學(xué)，這可是非常難得的。今天介紹的就是這么一款多功能多用途的生物“墨水”，而且是基于蠶絲的生物科研成果。

世界各地的醫(yī)院正逐漸采用3D打印技術(shù)治病救人，大多數(shù)案例涉及3D打印植入物和復(fù)制品，為特殊手術(shù)做準(zhǔn)備。然而，醫(yī)學(xué)界真正的3D打印革命尚未到來：生物3D打印。由具有生物相容性的聚合物和細(xì)胞制成特殊的生物材料，可3D打印人體內(nèi)幾乎一切組織。目前，大多數(shù)生物材料的用途非常有限，而塔夫茨大學(xué)的科學(xué)家們已開發(fā)出基于蠶絲的生物“墨水”，更加柔韌，用途更廣，甚至可以在室溫下3D打印。

生物“墨水”聽起來是個很棒的概念——畢竟，3D打印軟骨、血管，甚至整個器官，能真正拯救生命。然而，事實(shí)是，目前的生物材料還沒那么強(qiáng)大。為了實(shí)現(xiàn)快速3D打印，大多數(shù)“墨水”會采用各種各樣的材料制作而成，包括熱塑性塑料、硅樹脂、膠原蛋白、明膠或藻酸鹽。雖然屬性各異，但是它們擁有一些相同的負(fù)面特性。比如，溫度、酸堿度變化，甚至交聯(lián)方式（關(guān)鍵所在），對其影響非常大，會破壞3D打印的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。這意味著需要加入其它材料以改善生物“墨水”，有些通過眾多添加劑（包括細(xì)胞因子和抗生素）獲得了成功，能控制細(xì)胞功能或規(guī)避感染風(fēng)險。

但顯然這些方式都不夠完美，我們需要的生物材料應(yīng)足以適應(yīng)、甚至不需要溫度或酸堿度變化，也無關(guān)于交聯(lián)方式。現(xiàn)狀使得3D生物打印的研究停滯不前。終于，有人似乎找到了解決方案。為解決生物“墨水”的局限性，塔夫茨大學(xué)工程教授大衛(wèi)?L?卡普蘭，和他的團(tuán)隊(duì)正在研究蠶絲蛋白。

此款生物“墨水”對打印環(huán)境沒有嚴(yán)苛的要求，甚至可以在室溫進(jìn)行3D打印。根據(jù)其發(fā)表在《ACS生物材料科學(xué)與工程》期刊上的論文所述，該材料通過混合蠶絲蛋白（具有生物相容性）、甘油、無毒的糖醇（常應(yīng)用于制藥工業(yè)）制作而成。

這種生物相容“墨水”透明、自交聯(lián)、柔韌性好，適合實(shí)驗(yàn)室各種應(yīng)用。即使在水中，也表現(xiàn)得非常穩(wěn)定，因此用途廣泛。最重要的是，文中寫道“[它無]需化學(xué)或光引發(fā)劑”。

基于蠶絲的“墨水”研發(fā)團(tuán)隊(duì)對研究前景非常樂觀。作為研究的一部分，他們針對2D和3D打印特殊應(yīng)用研制了相應(yīng)的“墨水”。“通過改變配方，可控制蠶絲聚合物基體的結(jié)晶度，以支持2D和3D打印，且精度極好”。此外，該“墨水”的自交聯(lián)特性經(jīng)過優(yōu)化，在打印過程中能夠形成結(jié)構(gòu)性和輔助性材料。3d打印的材料有哪些,新型3d打印材料,3d打印材料價格,3d打印墨水,生物3D打印,3D打印服務(wù),3d打印平臺

希望這類“生物相容水狀蛋白質(zhì)墨水”能開啟生物打印創(chuàng)新浪潮。

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