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韩国开发出可打印医疗设备的蚕丝3D打印系统

文章来源:网络人气:522发表时间:2016-10-21 09:48:33

  韩国农村发展管理局(RDA)宣布开发出了一种使用蚕丝蛋白作为3D打印材料的新型蚕丝3D打印系统。据悉,该系统可用于打印医疗设备,由RDA和韩国翰林大学(HallymUniversity)联合开发。

  蚕丝是熟蚕结茧时所分泌丝液凝固而成的连续长纤维,也称天然丝,是一种天然纤维。人类利用最早的动物纤维之一,其具有多种用途。在古代,贸易商长途跋涉数千英里,从中国获得最好的丝绸。由其制成的纺织品都被视为一种豪侈的产物。现在,RDA和翰林大学的研究人员发现,蚕丝也能成为一种可行的3D生物打印材料。

  众所周知,蚕丝蛋白又名:丝素蛋白。丝素蛋白,是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,含量约占蚕丝的70%~80%。丝素蛋白由于其生物相容性而经常被用于制造医疗设备。这种材料在医疗领域中的作用是相当大的,因为由生物相容性材料制成的装置不太可能对人体造成危害。由于认识到生物相容性材料的实用性以及3D打印技术在创建精确形状方面的潜力,RDA和翰林大学的研究人员决定开发一种蚕丝3D打印材料用于板、螺丝、和夹子等骨科植入物的制备。

  这些3D打印装置通过外科手术插入患者体内以帮助稳定并支撑骨折部位,而传统的办法通常是由不锈钢或钛合金材料制成,但是这些材料制成的装置需要在患者完全康复之后再一次通过手术去除。而由3D打印蚕丝蛋白材料制成的装置可完全生物降解,而不需要再次手术去除。这使得3D打印的蚕丝蛋白装置明显优于金属制品,大大降低了手术创伤和并发症的可能性。通过优化3D生物打印的打印温度和喷嘴配置,研究人员能够为医疗设备创建一个可用的蚕丝打印系统。

  除了可生物降解、耐久和稳定之外,3D打印蚕丝装置生产成本也相对便宜,其成本仅相当于合成聚合物装置的一半。虽然聚合物装置也可实现生物降解,但通常缺乏稳定性。而3D打印的蚕丝装置就具备足够的强度和稳定性。加之,3D打印技术还允许医疗专业人员根据需要为特定病人打造完全定制的医疗器械,甚至可以制造像头骨和颧骨这样的弧形部分,而不会导致炎症或者排斥反应。

  根据RDA的阐述,他们将进一步开发蚕丝3D打印技术,并且准备将它用于商业应用,以提高韩国在3D打印技术和丝绸行业的地位。RDA的一位官员评论道:“一旦技术成为商业化,它将允许生产出更多种类的具有生物相容性的蚕丝医疗设备,这将有助于改善国民的健康,同时发展韩国的养蚕业。”

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