近日湃纸,芬蘭VTT技術(shù)研究中心的研究人員使用纖維素納米纖維開發(fā)了一種用于傷口護(hù)理的3D打印材料盖溺,通過電子元件與計(jì)算機(jī)連接砰苍,該材料還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控并向醫(yī)護(hù)人員發(fā)送傷者傷口愈合情況的信息。
納米纖維素的生物相容性
納米纖維素是一種天然的生物基聚合物闹丐,具有優(yōu)異水分平衡和皮膚水合性能横殴,并且具有與人體細(xì)胞和組織的生物相容性。研究發(fā)現(xiàn)妇智,納米纖維素在活體中還未發(fā)現(xiàn)有任何排異反應(yīng)和炎癥發(fā)生滥玷。另外氏身,納米纖維素還具有優(yōu)異的pH巍棱、溫度和鹽穩(wěn)定性,可用作受控釋放治療分子的載體爱亡。由于這些優(yōu)良的特性穴你,納米纖維素已經(jīng)在傷口抗菌敷料、人工移植物以及防紫外線化妝品領(lǐng)域得到應(yīng)用泊铸。
納米纖維素用于3D打印
3D打印是一種制造個(gè)性化復(fù)雜輕型結(jié)構(gòu)的有效方法乓收。目前,用于3D打印的材料包括熱塑性塑料以及金屬者侄、陶瓷等愧棋。根據(jù)VTT介紹,由于印刷漿料的挑戰(zhàn)亮哑,目前生物材料在3D打印中的應(yīng)用相當(dāng)有限罗和。研究人員發(fā)現(xiàn),纖維素納米纖維適合3D打印材料的開發(fā)核狰,其具有可以改善生物基3D印刷漿料的特性:具有優(yōu)異的吸水能力功哮,因此可以制成用于3D印刷工藝的足夠粘稠的印刷漿料(含水可高達(dá)50%);機(jī)械強(qiáng)度高,并可對(duì)生物降解性有積極影響援奢;還可以作為目前使用的其他可能會(huì)產(chǎn)生有害排放或者導(dǎo)致過敏的3D打印化學(xué)品兼犯,如樹脂、合成增稠劑集漾、增強(qiáng)劑和塑料等的替代品切黔。
3D打印納米纖維素傷口護(hù)理材料
VTT開發(fā)的3D打印傷口護(hù)理材料原型包括納米纖維素和用于測(cè)量傷口愈合情況的印刷電子元件。測(cè)量電極用銀墨水印刷在聚氨酯-納米纖維素膜上具篇,打印電極與VTT開發(fā)的無(wú)線FlexNode讀取器連接绕娘,并采用層壓薄膜對(duì)印刷電極進(jìn)行保護(hù)。層壓材料的外層是3D印刷的傷口護(hù)理凝膠栽连,含有納米纖維素险领、藻酸鹽和甘油活性成分。
通過納米纖維素的使用秒紧,創(chuàng)建的傷口護(hù)理材料液體吸收性能更好绢陌,比通常用于傷口護(hù)理的藻酸鹽纖維敷料的效率高3倍。通過吸收傷口中的水分熔恢,該材料可以縮短傷口愈合時(shí)間脐湾。3D打印傷口護(hù)理凝膠在起到促進(jìn)傷口愈合作用的同時(shí),充當(dāng)身體和電子部件之間的緩沖液叙淌。FlexNode讀取器可將溫度或生物阻抗數(shù)據(jù)從傷口傳輸?shù)结t(yī)院電腦隶秒,提示醫(yī)務(wù)人員傷口感染或其他并發(fā)癥的跡象,以使其根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整患者康復(fù)狀態(tài)摆咽。
據(jù)研究人員介紹媒敲,雖然開發(fā)的3D打印傷口護(hù)理材料具有良好的應(yīng)用潛力,但仍存在諸多挑戰(zhàn)种功。一是基于生物材料的柔性結(jié)構(gòu)制造具有挑戰(zhàn)性透鹊,隨著水分流失材料會(huì)變硬,研究人員正在嘗試通過增加基質(zhì)中不易揮發(fā)性成分并使用聚合材料和增塑劑等改善材料的柔性共吞;二是目前納米纖維素尚未被批準(zhǔn)用于醫(yī)療用途召期,預(yù)計(jì)這種3D打印傷口護(hù)理產(chǎn)品面向市場(chǎng)還需時(shí)日,該團(tuán)隊(duì)將嘗試先將這種生物基打印材料用于紡織品铡急、室內(nèi)裝飾等領(lǐng)域编漆。另外,研究人員還將側(cè)重于天然抗菌成分的應(yīng)用径露。
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