技術文章
Technical articles3D生物打印技術加速了健康科學研究的發展,如組織工程與再生醫學、藥物篩選和開發等。生物墨水是3D生物打印技術的基本組成部分,目前廣泛應用的生物墨水主要是由明膠、透明質酸、海藻酸鹽、絲素蛋白和PEG等常用生物醫用高分子衍生物構成,其種類和功能有限,需進一步開發和拓展特異性組織再生的醫用功能化生物墨水。由植物和微生物產生的天然化學物質具有廣泛的生物活性和高度的立體化學結構,是一種極.具應用潛力的醫療資源。研究發現天然黃酮糖苷類化合物含有至少一個共軛大π鍵和多個共軛雙鍵,可以在一定...
增材制造(簡稱3D打?。┦且詳底帜P蜑榛A,將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術,在個性化定制、復雜結構部件制備等方面具有顯著優勢,正在對傳統制造工藝流程、工廠生產加工模式及整個制造業產業鏈產生重要影響,是制造業典型的顛.覆性技術。近年來伴隨其發展,3D打印在醫療行業也迅速發展并涉及多個研究方向,包括細胞繁殖、生物墨水開發、干細胞打印、類器官生產、血管構建、體外模型、器官芯片、多細胞工程生命系統等。本文則簡要介紹近期關于生物打印材料(生物墨水)的相關研究。Bioacti...
超材料是經過精心構造的材料;它們通常由周期性排列放置的單元塊組成。這些材料所表現出的特性和功能與其組成材料有所不同,它們不僅僅是結合了其組成材料的特性和功能,還能形成一些由結構影響的獨.特性能。其中,機械超材料是一類人為設計的微觀物理結構組成的、具有特殊機械性能的超材料。由于其在結構設計、尺寸和材料組件方面的可調整性,機械超材料為改善材料的機械行為和特性提供了新的機會,并為各種領域提供了多功能應用的潛質。過去的幾十年中,人們不斷地在追求材料的輕質化和高性能。一些報道指出簡單立...
數字光處理(DigitalLightProcessing,DLP)3D打印可制備尺寸精度高、表面光潔度好、顯微結構均勻和力學性能優異的復雜結構零件,在醫療、消費電子類產品、文創產品等多個領域中廣泛應用。本文簡要介紹關于DLP打印材料研究的近期報導。Advancedmaterials:DLP制備堅韌的金屬超分子水凝膠聚合前驅體由商用光引發劑、丙烯酸和鋯離子(Zr4+)組成,通過DLP打印出堅韌的金屬超分子水凝膠復雜結構,其具有高硬度和抗溶脹性能,有望用于抗沖擊儲能元件或高靈敏度...
微透鏡陣列是由微米級或亞毫米級透鏡按一定規律排列而成的陣列,被廣泛應用于光學和光子學領域,包括立體顯示、光均勻化、光束整形和三維成像等。與單個透鏡相比,微透鏡陣列可以收集每一點上的信息,如入射光線的強度和角度。在集成成像系統中,微透鏡陣列上的透鏡從不同的觀察角度在不同的空間位置捕捉一組子圖像,而這些圖像可以被重建在一起以提供一個偽視覺。此外,在光場成像系統中,位于物鏡和圖像傳感器之間的微透鏡陣列能夠在單次攝影曝光下收集空間和方向信息,無需聚焦于3D物體。大多數的微透鏡陣列中,...
聚苯并惡嗪(polybenzoxazines,PBZs),是一類高性能熱固性酚醛塑料。因其優異的熱穩定性、力學性能、高的殘碳率、優異的阻燃性、低吸水率、幾乎為零的體積收縮率,使得PBZs在眾多領域都有廣泛的應用,例如防腐涂層、電子、航空復合材料、混紡纖維以及合金等。然而,PBZs本身比較脆,并且因其高的固化溫度(通常為180-250℃)而導致加工性差。此外,常規的制備工藝例如擠出和熔融都十分難制備復雜的PBZs結構,這也極大地限制了其進一步的應用。3D打印技術是一種創新性的材...
受自然生物學啟發制備的具有不同潤濕特性的功能性表面在液體收集、液滴操縱、減阻及油水分離和藥物輸送系統等領域蓬勃發展。值得注意的是,功能性拒水表面成為其中一個熱門議題。荷葉上的超疏水現象表明由親水材料制成的具有特殊微納結構的表面可以實現疏水甚至超疏水特性。因此,越來越多的研究人員致力于設計和制造獨.特的微納結構使得由親水材料組成的表面呈現出超疏水的特性,進而實現更多特定的功能。隨著3D打印技術的逐步發展,越來越多的復雜結構如蘑菇頭狀、重入蘑菇頭狀、打蛋器狀及仿彈尾蟲表面等被設計...
在前沿的組織工程、藥物開發、甚至臨床應用中,模擬體內組織結構和環境的體外模型構建都是十分重要的條件,而細胞或微結構單元的組裝方式以及細胞外基質環境在組織功能化過程中扮演關鍵角色,這也就促使了三維組織結構打印技術的發展。在這些技術中,以投影式光固化、擠出式打印技術等為代表,使用包含有細胞的水凝膠作為生物墨水材料,展現了*的生物組織構建的能力。但是,這種打印仍局限于對生物墨水整體打印,而其中的細胞是隨機分布的,難以主動的對細胞組建微結構單元,這也是目前生物打印面臨的一個挑戰。近些...