作者:苏黎世联邦理工学院奥利·希普 这种新型载体墨水可用于生产个性化的植入物，如心脏瓣膜
信用:Guzzi等
2020 联邦理工学院的研究人员已经用纤维素纤维和可生物降解的纳米颗粒制成了一种凝胶，当通过三维打印机的喷嘴时，这种凝胶会液化，但很快就会恢复到原来的形状
他们的发明为个性化生物材料植入铺平了道路
就像医学已经看到了精确医学的趋势一样——在精确医学中，治疗是根据患者的基因组成量身定制的——最近几年，材料科学家越来越多地将注意力转向精确的生物材料
然而，就目前情况来看，个性化植入还有很长的路要走
苏黎世联邦理工学院机械与过程工程系大分子工程教授马克·蒂比特说:“但目前，我们正朝着这个目标取得巨大进步——并在这个过程中学到了很多东西。”
牙膏问题 此前，在精密生物材料领域工作的研究人员受到阻碍，因为他们必须为每种应用开发新的[A1]墨水
“例如，如果有人想复制一只眼睛的一部分，他们就不能借鉴设计耳廓假体的人的工作，”蒂比特解释道
但是现在，他和他的团队发明了一种通用载体墨水，正如研究人员在他们的论文中所写的那样，这种墨水“极大地简化了”新应用的开发
从本质上来说，三维打印需要解决一个被随意称为“牙膏问题”的难题:一方面，牙膏不应该太粘，因为那会使它难以从管子的狭窄开口中挤出来；另一方面，它不能太流动，因为它会立即从牙刷上滴下来
类似地，在三维印刷中，载体油墨需要能够液化以流过印刷喷嘴，然后固化，使得印刷结构不会立即失去其形状
瞬态网络 这就是蒂比特团队开发的通用载体墨水能够提供帮助的地方
它由溶于水的纤维素纤维和可生物降解的聚合物纳米粒子组成
当没有施加外部压力时，纤维就附着在颗粒上
这就产生了一个瞬态网络，当受到打印机喷嘴中的高剪切力时，该网络会被破坏，但在通过狭窄的开口后会迅速重新形成
在进一步的实验中，蒂比特和他的研究小组在他们的新载体墨水中加入了不同的聚合物(如透明质酸、明胶、胶原蛋白或纤维蛋白原)
这些二级聚合物并没有改变墨水在打印机喷嘴头中的流动行为，但使研究人员能够在随后的第二步中固化瞬态网络以形成打印结构
新型给药系统 蒂比特的团队还测试了活细胞在载体墨水中的行为——发现在墨水中存活的细胞数量与在外面存活的细胞数量相同
基于疏水物质可以被引入到纳米粒子中，亲水物质可以被加入到纤维素纤维的水相中，研究人员证明了他们的墨水也适用于开发新的药物输送系统
由于其在广泛应用中的适用性，称其用于三维打印的油墨载体为“通用”当然不为过
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