全新4D打印結(jié)構(gòu)：能將水分解，或推動3D打印可植入人體器官發(fā)展

來看比3D打印更有趣的4D打印方面的最新進展 — 加拿大Alberta大學(xué)的Ingenuity實驗室近日利用3D打印技術(shù)制造出了一種葉子形狀的全新4D打印結(jié)構(gòu)。它由天然蛋白質(zhì)和水凝膠材料組成。而Ingenuity團隊表示，這項研究的成功讓他們向著制造出真正可植入的3D打印生物器官又邁進了一步。（可下載相關(guān)論文： 南極熊.用于4D打印膜蛋白的生物納米墨水.pdf (1.16 MB, 下載次數(shù): 297)

2017-12-5 16:33 上傳

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據(jù)悉，這片4D打印的葉子能對不同的環(huán)境和材料做出物理反應(yīng)。它是用一種由銀納米顆粒、碳納米管和蛋白質(zhì)膜混合而成的特殊樹脂打印的。當(dāng)浸入水中并暴露在紫外光下時，這種材料就會與水反應(yīng)，將水分子分解產(chǎn)生氫氣。
     
據(jù)研究人員介紹，這種獨特的反應(yīng)給予了這種生物打印結(jié)構(gòu)與氫燃料電池類似的功能，即可以產(chǎn)生熱量和氧氣。從物理角度看，當(dāng)浸沒在水中并受到紫外線照射時，葉子就會開始膨脹。而這就有效地證明了，以較低的成本生產(chǎn)定制的氫燃料電池是可行的。

這足以令人興奮，但研究人員認(rèn)為，這項研究還能實現(xiàn)更加宏偉的目標(biāo)，就是3D打印真正可植入的人體器官。換言之，4D打印的水凝膠葉片標(biāo)志著3D生物打印的器官發(fā)展的重要成就。
      
值得一提的是，Ingenuity團隊同時也在研究3D打印半月板，希望能以此幫助遭受膝關(guān)節(jié)損傷的人群，比如黃曼巴羅伊這樣很年輕就不得不退役的前NBA球星。

“3D打印的半月板有能力同時縮短手術(shù)和患者恢復(fù)的時間。我們會使用能夠承受骨骼壓力的材料來打印，還會添加一些能促進細胞粘附的因素，同時避免人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生排異反應(yīng)。 ”團隊成員Stella Mathews解釋說。

延伸閱讀：《4D打印技術(shù)在軍事、生物、建筑領(lǐng)域的應(yīng)用及展望》

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編譯自 3ders