科學界將其研究重點放在水凝膠的多種應用上，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)學領域中，這一方面特別重要，因為再生醫(yī)學已經(jīng)很久以來就已經(jīng)認識并使用了這些材料的特性。為了有效地用于替代有機組織，水凝膠必須滿足兩個基本要求：具有極大的幾何復雜性，并且在遭受損壞之后能夠像生命組織一樣獨立自愈。
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：都靈理工大學應用科學和技術系MP4MNT(微納米技術與材料和處理)小組的研究人員，由法布里齊奧·皮里(Fabrizio Pirri)教授協(xié)調(diào)進行的研究首次證明了由于光激活的3D打印，制造具有復雜結(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。這項研究由著名的《自然通訊》雜志發(fā)表在一篇題為“通過數(shù)字光處理技術進行3D打印的自修復水凝膠”的文章(DOI 10.1038 / s41467-021-22802-z)。
到目前為止，已經(jīng)在實驗室中創(chuàng)建了具有自愈特性或可在復雜體系結(jié)構(gòu)中使用3D打印進行建模的水凝膠，但在目前的情況下，發(fā)現(xiàn)的解決方案包含了兩個特征：體系結(jié)構(gòu)復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，并使用商用打印機進行處理，因此使所提出的方法極為靈活，并可能在任何地方應用，為生物醫(yī)學和軟機器人領域的開發(fā)開辟了新的可能性。
該研究是在HYDROPRINT3D博士項目的背景下進行的，該項目由Compagnia di San Paolo資助，在“與頂尖大學的合研究項目”計劃的框架內(nèi)，由博士學位學生Matteo Caprioli在DISAT研究人員的監(jiān)督下進行Ignazio Roppolo與耶路撒冷希伯來大學(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打印進行處理的新材料。3D打印能夠在物體的設計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，以便它確實可以成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。這項研究恰恰與此哲學相符。”
這項研究代表了開發(fā)高度復雜設備的第一步，該設備可以在各種應用領域中利用復雜的幾何形狀和固有的自愈特性。特別是，一旦完善了在Politecnico的跨部門實驗室PolitoBIOMed Lab中進行的生物相容性研究，就可以將這些對象用于細胞機制的基礎研究以及在再生醫(yī)學領域中的應用。
標簽： 3D打印
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