艾伯塔大学4D打印的水凝胶叶更接近生物打印器官
时间：2017-12-04 22:11 来源：中国3D打印网 作者：中国3D打印网 阅读：次
Stella Mathews的化学工程研究员斯特拉·马修斯（Stella Mathews）拿着四维打印的叶子
（图片：Michael Brown）
实际上，3D打印的叶子结构不仅仅是3D打印，因为研究人员实际上已经使用了四维打印技术来打印生物打印物体，这意味着叶子能够对不同的环境和材料进行物理反应。由银纳米颗粒，碳纳米管和蛋白质制成的膜制成的特殊树脂对小叶片形状进行3D打印。当3D打印的叶片浸没在水中并暴露于紫外光下时，其中的材料与水反应并将水分子分解成氢气。
据研究人员介绍，这种反应使得生物打印的形式与氢燃料电池的功能相同，氢燃料电池产生热量，能量和氧气。从物理角度来看，当叶子浸没在水中并受到紫外线照射时，叶子开始膨胀。“我们已经扩展了一系列工具，使得生物功能成为我们使用新一类光固化生物纳米墨水打印的设备的内在特性”，Stella Mathews说，他是一名化学工程研究人员。“我们称之为4D打印。这是组织工程的第一步。“
3D打印的叶形结构有效地展示了以成本有效的方式生产定制的氢燃料电池的能力。这本身是令人兴奋的，但研究人员认为该项目更远大的目标是符合3D生物打印植入式器官的需要。换言之，4D打印的水凝胶叶片标志着3D生物打印的器官发展的重要成就，尽管在植入第一个生物打印的心脏之前可能还有一段时间。正如马修斯说的那样：“我们已经稳定了一个因素，这是成千上万的因素之一。
目前，Ingenuity实验室团队也在研究3D打印半月板，这是吸收冲击和保护膝盖的软骨组织。大多数有膝关节问题或膝关节疼痛的人可能会了解半月板的所有信息。对于撕裂半月板的现有治疗包括植入必须根据患者体型确定的组织 ，通过生物打印定制的半月板组织，马修斯说，膝盖手术时间可以大大减少，而患者也更容易恢复。她解释说：“我们会用能够承受骨骼压力的机械性能的材料来打印，还有一些可以促进细胞粘附的因素，同时防止人体免疫系统排斥半月板。 “但这只是许多生物3D打印植入中的一个。”在这个研究项目中，团队正在测试生物打印的半月板组织，以确定它在人体内的反应。
4D生物打印研究最近在RSC Advances杂志上发表。
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