全新4D打印結構：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大學的Ingenuity實驗室近日利用3D打印技術制造出了一種葉子形狀的全新4D打印結構。它由天然蛋白質和水凝膠材料組成。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): 336)

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。它是用一種由銀納米顆粒、碳納米管和蛋白質膜混合而成的特殊樹脂打印的。當浸入水中并暴露在紫外光下時，這種材料就會與水反應，將水分子分解產生氫氣。
     
據(jù)研究人員介紹，這種獨特的反應給予了這種生物打印結構與氫燃料電池類似的功能，即可以產生熱量和氧氣。從物理角度看，當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，但研究人員認為，這項研究還能實現(xiàn)更加宏偉的目標，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和患者恢復的時間。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)產生排異反應。 ”團隊成員Stella Mathews解釋說。

延伸閱讀：《4D打印技術在軍事、生物、建筑領域的應用及展望》

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編譯自 3ders