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2024-05-23 10:06:42

光聚合生物材料和基于光的3D打印策略用于生物医学应用

自增材制造(3D打印)问世以来,这项技术彻底改变了生物制造领域,并推动了组织工程和再生医学领域的许多关键性进展。自Charles Hull首次向世界介绍立体光刻技术之后,许多3D打印方法也被开发出来。有鉴于此,美国加州大学圣地亚哥分校Shaochen Chen等人综述适用于光基3D打印方式的生物材料的发展,并重点介绍了生物打印的应用。

 

本文要点:

1)研究人员首先介绍了光固化生物材料中光聚合反应的基本原理和机理,然后总结了常用的光抑制和光亲和化学反应来控制聚合动力学。并讨论了用于光基印刷的可光交联天然、合成和复合生物材料的最新文献,以及它们在组织工程和再生医学中的应用。

2)总结了在选择与光基3D打印设置兼容性及其在组织工程应用中的效用时,必须考虑的几个标准。主要的评价标准包括:(1)生物降解特性,以确保适当的组织重塑而无有害的副产物;(2)在具有最小免疫原性的细胞存在下的生物相容性;(3)所选生物材料配方的机械特性;(4)最终打印结构的结构稳定性;(5)适当的聚合机制,以实现预期的生物学应用所需的水凝胶特性以及(6)生物材料组合物的光学性能和3D打印机设置,以确保达到最佳的打印条件。

3)最后,研究人员回顾了最近从串行到平面再到体积构建的光基3D打印方式的进展和演变,并讨论了提高打印分辨率和质量控制的策略,以标准化未来的打印优化方法。


Claire Yu, et al. Photopolymerizable Biomaterials and Light-Based 3D Printing Strategies for Biomedical Applications. Chem. Rev. 2020.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00810.

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00810

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