3D打印制出“心臟創可貼”

美國科羅拉多大學博爾德分校領導的團隊與賓夕法尼亞大學研究人員合作，研發出一種新的3D打印材料。這種材料既有足夠的彈性以承受心臟的持續跳動，又具有足夠的韌性以承受關節的擠壓負荷。它易于塑形以適應患者獨特的需求，并能輕松黏附在濕潤的組織上。最新發表在《科學》雜志上的這一突破性成果，為新一代生物材料的開發鋪平了道路。

這種3D打印材料既堅固，又可拉伸，可塑性強，而且黏性好。圖片來源：美國科羅拉多大學博爾德分校

近年來，水凝膠材料已成為制造人造組織、器官和植入物的熱門材料。但傳統3D打印水凝膠在拉伸時容易斷裂，在壓力下容易破裂，或因太硬而無法在組織周圍成形。

如何使3D打印水凝膠材料兼具強度和彈性？研究人員從蠕蟲的復雜相互纏繞中獲得了靈感。新打印方法被稱為“CLEAR”，其工作原理是將長分子纏繞在3D打印材料中，就像那些相互纏繞在一起的蠕蟲一樣，從而可以生產出既堅固又柔韌的材料。

當在實驗室中拉伸這些材料并測試其能承載的重量時，研究人員發現這些材料的韌性遠遠超過了用標準3D打印方法打印出來的材料。更令人欣喜的是，它們還能貼合并黏附在動物組織和器官上。

研究人員設想，未來這種3D打印材料有望制成修復心臟缺損的“心臟創可貼”，也可用于向器官或軟骨組織遞送再生藥物以抑制椎間盤突出，甚至可用于縫合傷口以避免傳統針線和縫合方式帶來的組織損傷。