3D打印制出“心脏创可贴”

美国科罗拉多大学博尔德分校领导的团队与宾夕法尼亚大学研究人员合作，研发出一种新的3D打印材料。这种材料既有足够的弹性以承受心脏的持续跳动，又具有足够的韧性以承受关节的挤压负荷。它易于塑形以适应患者独特的需求，并能轻松黏附在湿润的组织上。最新发表在《科学》杂志上的这一突破性成果，为新一代生物材料的开发铺平了道路。

这种3D打印材料既坚固，又可拉伸，可塑性强，而且黏性好。图片来源：美国科罗拉多大学博尔德分校

近年来，水凝胶材料已成为制造人造组织、器官和植入物的热门材料。但传统3D打印水凝胶在拉伸时容易断裂，在压力下容易破裂，或因太硬而无法在组织周围成形。

如何使3D打印水凝胶材料兼具强度和弹性？研究人员从蠕虫的复杂相互缠绕中获得了灵感。新打印方法被称为“CLEAR”，其工作原理是将长分子缠绕在3D打印材料中，就像那些相互缠绕在一起的蠕虫一样，从而可以生产出既坚固又柔韧的材料。

当在实验室中拉伸这些材料并测试其能承载的重量时，研究人员发现这些材料的韧性远远超过了用标准3D打印方法打印出来的材料。更令人欣喜的是，它们还能贴合并黏附在动物组织和器官上。

研究人员设想，未来这种3D打印材料有望制成修复心脏缺损的“心脏创可贴”，也可用于向器官或软骨组织递送再生药物以抑制椎间盘突出，甚至可用于缝合伤口以避免传统针线和缝合方式带来的组织损伤。