11月24日消息,据媒体报道,近日美国弗吉尼亚大学的研究团队研发出了一种具有开创性的新型3D打印材料。
这种材料能够与人体免疫系统相兼容,未来或许能助力人工器官移植、药物递送等众多医疗技术达成更快速且安全的发展。
在研究过程中,该团队打破传统局限,提出了能改变聚乙二醇(PEG)性质的创新方案,顺利构建出具备可拉伸性能的网络结构。
具体来说,研究人员从高弹性橡胶的分子设计思路中获得启发,运用了“可折叠瓶刷”的结构形式。这一特殊的设计让材料在保持坚固耐用特性的同时,还拥有了优异的弹性表现。
从分子层面分析,聚合物分子带有大量柔韧的侧链,这些侧链从中央骨架向四周发散。它们可以像手风琴的褶皱般收拢,储存可展开的额外长度,从而让材料具备高拉伸性。
研究人员巧妙地将“折叠瓶刷聚合物”这一概念应用于PEG。他们将前体混合物置于紫外线下照射短短几秒钟,就启动了聚合反应,从而形成了瓶刷结构网络。
最终,成功制造出可进行3D打印、高度可拉伸的PEG基水凝胶以及无溶剂弹性体。
团队成员介绍,通过调整紫外线灯的形态,能够制造出多种结构复杂的物体。这一特点为未来人工器官或药物递送系统的研发提供了全新的可能。
此外,实验结果表明,这种可拉伸的3D打印PEG材料具备出色的生物相容性。细胞培养测试进一步验证,它可以与生物组织友好共存,适合作为体内植入材料,比如用于制作器官支架。
展望未来,这种新型材料有望与其他材料组合,生产出具备不同化学成分的3D打印制品,进而进一步拓宽其应用领域。
团队还表示,将继续深入探索该材料在固态电池技术领域的应用前景。