高精度DLP打印墨水:光固化PCLMA

3D打印资讯
2022
05/18
10:27
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来源: EngineeringForLife


聚己内酯(PCL)是一种人工合成疏水性脂肪族聚酯,其已被FDA批准用于临床。由于具有良好的生物相容性、较低的免疫原性及优良的成型性能,PCL已被广泛应用于许多研究领域,包括:组织工程支架、长效药物控释载体、3D打印、静电纺丝等。

目前商业化的PCL多为线性高聚物,在加工成型方面主要使用熔融挤出、静电纺丝、注塑和浇注等工艺,较难满足复杂精细结构制造。EFL团队通过在三臂PCL分子末端引入双键,赋予其光固化能力,推出光固化聚己内酯树脂EFL-PCLMA-3080。EFL-PCLMA-3080在40~50℃时具有良好流动性,固化迅速(小于10s),生物相容性良好,可通过光固化3D打印制造复杂精细结构。

1. 理化性能
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图1 EFL-PCLMA-3080制备过程及核磁氢谱

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图2 EFL-PCLMA-3080流变特性:(A,B)光固化过程流变数据;(C,D)EFL-PCLMA-3080在不同温度下的黏度数据

2. 打印性能
流变数据显示,PCLMA光固化墨水挥发性小,黏度低,收缩性小,固化成型速度快,且具有较高的机械强度,非常适合投影式光固化3D打印(DLP)工艺。为此,EFL团队通过系列打印工艺优化,推出配套的光固化PCL墨水(EFL-BI-PCLMA-002),配合EFL团队研发的BP-86系列光固化生物3D打印机,可轻松实现PCLMA高精度支架的制备。从下图可以看出,打印结构精度高、表面质量好,具有较高的保真度。

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图3 投影式光固化3D打印机(EFL-BP-86系列)打印的PCLMA仿生微结构:方形网格支架(左上)和拓扑结构(右上,下)

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图4 投影式光固化3D打印机(EFL-BP-86系列)打印的PCLMA支架及其SEM表征:侧孔支架(上)和血管支架(下)

3. 生物性能

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图5 PCLMA打印件的生物相容性(内皮细胞HUVEC)


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