關(guān)節(jié)置換術(shù)或可應(yīng)用3D打印水凝膠
近來,美國德州的一個團隊宣布一種全新的技能。該技能經(jīng)過參加海藻酸鹽,能夠在3D打印水凝膠過程中完成史無前例的耐用性和精度操控。據(jù)悉,這種生物材料兼具彈性和強度,非常像我們的人體組織,因而可用來3D打印一些需求承重的部件,如膝蓋軟骨,也能夠削減那些遭受運動損害或許其它外傷的病人的關(guān)節(jié)置換需求。
所謂的關(guān)節(jié)軟骨,是一種白色的柔軟軟骨,它能夠完成骨關(guān)節(jié)的滑潤移動并吸收關(guān)節(jié)部位遭到的沖擊和力氣。因而假如種種原因該關(guān)節(jié)軟骨受損而不能自行愈合,就會致使關(guān)節(jié)生硬、炎癥,損失運動能力和痛苦。最終,假如軟骨磨損太大,致使關(guān)節(jié)兩端的骨頭觸摸,就需求進行人工關(guān)節(jié)置換手術(shù)。而因為捐助者的嚴峻缺失和生物相容性的問題,成功的移植非常罕見。
為了克服這些障礙,來自德克薩斯理工大學(xué)(TexasTechUniversity)和德克薩斯A&M大學(xué)(TexasA&MUniversity)的科學(xué)家們轉(zhuǎn)向生物打印技能和生物相容性材料來尋找解決方案,他們希望能夠3D打印出比原有組織更好的組織和細胞支架,以替代人類捐獻者。
凝膠是一種優(yōu)秀的生物相容性材料,因為其高含水量使得他們能夠模仿生物組織的柔性。可是水凝膠的強度太低、易變形,因而無法用于像膝蓋這種承重關(guān)節(jié)。
“并且因為其低粘度和膠凝溫度規(guī)模大,至今世界上仍未完成水凝膠材料的準確3D打印。”研討者在論文寫道。該論文的名稱為《一種超強水凝膠的3D打?。?Dprintingofanextremelytoughhydrogel)》,現(xiàn)已被宣布在《RSCAdvances》雜志中。
“在這項研討中,一種高強度雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠經(jīng)過增加海藻酸鹽完成了準確打印。海藻酸鹽的增加不只增加了油墨的粘度和打印時間,也提高了其流變特性,能夠在過程中完成精準的操控?!?/P>
簡單地說,這種海藻酸鹽,是一種粘性膠狀聚合物,能夠鏈接松懈的凝膠網(wǎng)絡(luò),使其更強、更耐磨,并且在3D打印時可以保持準確的形狀。
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