原标题:研究人员开发用于生物医学材料和软体机器人的3D打印凝胶来源:cnBeta.COM根据 北卡罗来纳州立大学 的新研究,通过合并来自海藻的相同材料的微米和纳米大小的网络,可以创造出具有改进和高度控制特性的3D打印凝胶。这些发现可以应用于生物医学材料--想想用于生长细胞的生物支架和柔性机器人。

「自然通讯」杂志上描述的研究结果显示,这些水基凝胶,称为同质水凝胶既坚固又有弹性,它们由海藻酸盐组成,这是在海藻和藻类中发现的化合物,一般被用作增稠剂和伤口敷料。

北卡罗来纳州立大学 化学和生物分子工程系的S.Frank和Doris Culberson特聘教授、该论文的通讯作者Orlin Velev说,同一海藻酸盐的不同规模网络合并在一起,消除了不同材料合并在一起的水凝胶有的时候许可能出现的脆弱性。

水基材料可能是软而脆的,然而这些同质复合材料--柔软的纤维状海藻酸颗粒在海藻酸的介质内,是两种水凝胶的结合:一种是颗粒水凝胶,一种是分子水凝胶。它们合并在一起,产生了一种果冻状的材料,其特性可以通过3D打印机按需制造,精确的调整成型。

"我们正在用一样的材料加固水凝胶材料,这很了不起,因为它只用一种材料改善整体机械性能," 北卡罗来纳州立大学 化学和分子工程系助理教授、该论文的作者Lilian Hsiao说。"藻酸盐被用于伤口敷料,因此这种材料有可能被用作强化的3D打印绷带,或作为伤口愈合或药物输送的覆盖物。""这些类型的材料有可能在医疗产品中最有用,在食品中作为增稠剂,或在软体机器人中有用,"该论文的第一作者之一、Velev实验室的一名研究生Austin Williams说。

Velev说,未来的工作将试图微调这种合并同质材料的方法,以推进3D打印的生物医学应用或生物医学填充材料,这项手艺会用于其他类型的凝胶,比如那些用于涂料或消费产品的凝胶。