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科学家3D打印水凝胶放入人体用于医疗诊断

更新时间: 2019-09-18 09:38:16  查看次数: 35    
3D打印在医疗方面的应用越来越广泛,常见的像植入物、手术导板或假肢。通常涉及到一些治疗难度较高的疾病,3D打印往往能够提供有效的解决方案。像3D打印头盖骨之类的。

水凝胶是一种由亲水性聚合物网络交联并溶胀之后得到的一类软物质材料。由于水凝胶本身具有的良好的机械性能,同时,它在水中或者生物体液中可溶胀并且保持较高的含水量而不被溶解,水凝胶受到极为广泛的关注和应用。水凝胶拥有溶胀速率块、含水量高、保水性好、质地柔软、可与外界环境之间进行物质交换以及良好的生物相容性等优良特点,在生物医用领域得到了广泛的应用,是一种重要的生物医用材料。

由于水凝胶独特的性能,如高含水性、柔韧性以及生物相容性,水凝胶受到了越来越广泛的研究。目前,水凝胶主要应用于隐形眼镜、卫生用品、组织工程支架、药物载体以及伤口敷料。

Wichterle首次制备了生物相容性良好的聚-2-羟乙酯甲基丙烯酸酯水凝胶材料,并提出该材料能够应用于隐形材料。之后博士伦公司从全国专利发展公司(NPDC)购买了这一专利,并作为隐形眼镜制备的主要依据。

根据材料的弹性,隐形眼镜主要分为硬质和软质隐形眼镜。虽然硬质隐形眼镜有更长的使用寿命,但是它们一般很难被人们所接受,并且佩戴硬质隐形眼镜需要很长的适应期。硬质隐形眼镜的材料主要是基于疏水性材料如聚甲基丙酸甲酯(PMMA)或聚六氟甲基丙烯酸酯(HFIM),软质的隐形眼镜材料则是水凝胶材料。Wichterle公开了一种制备彩色隐形眼镜的方法,将有颜色的成分与水凝胶混合,该水凝胶是由亲水性单体聚合而成的聚乙二醇甲基丙烯酸酯,并且由于这种材料的无毒性,所以用于制备水凝胶的大分子单体是可以不用消毒纯化的。最近Vista光学有限公司推广了一款最近的隐形眼镜“Gentle59”,这款隐形眼镜是由聚丙烯酸与聚丙烯酰胺水凝胶材料制成,该水凝胶有较好的拉伸性能、防潮性能,佩戴者感觉更舒服。

而如今澳大利亚科学家正在MarcinhetPanhuis的带领下,正在研究一种3D打印医疗创新技术,可以用来帮助每个人。InhetPanhuis是卧龙岗(Wollongong)大学化学副教授和软性材料组组长。他正在和团队一起开发一种充满了传感器的3D打印水凝胶,这种水凝胶可以进入我们身体的任何部位。
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