供稿人：劉哲峰，李滌塵 發(fā)布日期：2017-06-24
硅膠的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度較高，是一種高活性多孔材料。在生物醫(yī)療領(lǐng)域，硅膠由于安全性好，物理性能上可以做到與人體軟組織非常接近，通過3D打印技術(shù)快速制造的醫(yī)療級硅膠制品、個(gè)性化人體植入物，一直是研究人員努力的方向。近日北卡州立大學(xué)也宣布研發(fā)出一種新型硅膠 3D打印技術(shù)，這種技術(shù)可廣泛用于生物醫(yī)學(xué)和軟體機(jī)器人。
北卡州立大學(xué)開發(fā)的這種用糊狀墨水3D打印出固態(tài)和液態(tài)的硅膠方法，他們形容就像用水將沙子變成沙堡。研究人員稱，在水介質(zhì)中，液態(tài)硅橡膠作為微小的硅橡膠珠子的橋梁，結(jié)果表明這種混合的糊狀墨水可以在各種環(huán)境中被3D打印，甚至是在水中。
因?yàn)檫@種技術(shù)可以在干的或濕的環(huán)境中打印，研究人員相信它可以用于活性組織，他們設(shè)想一些生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，諸如3D打印的軟繃帶可以直接用于人體，另外還可用于軟體機(jī)器人領(lǐng)域。而這種硅膠3D打印方法既不需要加熱也不需要特殊的化學(xué)方面的東西，因此它的可用性很強(qiáng)?！拔覀兊姆椒ㄊ鞘褂靡环N極端簡單的可擠出的材料，直接3D打印出多孔靈活的結(jié)構(gòu)，即使是在水中也能進(jìn)行，” 研究人員表示。“我們的技巧在于用硅膠將珠子和液體結(jié)合在一起，形成一種具有粘性、可拉伸、可彎曲的材料。
早在今年5月，佛羅里達(dá)大學(xué)的研究人員就對外發(fā)布一種液體硅膠3D打印工藝。這是一種在液體（“油性”微凝膠）中進(jìn)行的3D打印技術(shù)。
這些以“油性”微凝膠為支撐材料，利用硅膠3D打印出來的各種醫(yī)療用品，不僅柔軟靈活，而且還可以響應(yīng)于某些行為而膨脹和收縮，能夠靈活應(yīng)對各種各樣的醫(yī)療問題。該3D打印硅膠醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn)成本很低，相較于傳統(tǒng)的醫(yī)用器械，其可以個(gè)性化定制更加柔軟、結(jié)實(shí)、價(jià)廉的植入性帶、導(dǎo)管、吊索等等?？梢哉f，這些3D打印的硅膠醫(yī)療設(shè)備對于胰腺或前列腺疾病患者特別有幫助。一方面，可以創(chuàng)建各種小型、復(fù)雜的醫(yī)療用品，如包含壓敏閥的排液管等；另一方面，可用于創(chuàng)新治療，以受控的速率將藥物或分子釋放到患者的身體內(nèi)。
在生物醫(yī)療領(lǐng)域， 3D打印人體組織和器官是技術(shù)研究人員的終極夢想，但在此之前，通過個(gè)性化的醫(yī)療器械植入來解決患者病痛可能是更現(xiàn)實(shí)的做法，隨著硅膠3D打印技術(shù)的持續(xù)突破，硅膠器件的醫(yī)療應(yīng)用可能迎來巨大發(fā)展。