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  與醫(yī)學(xué)成像相結(jié)合，3D打印技術(shù)為個(gè)性化醫(yī)療器械及可降解植入物的快速制造提供了前所未有的機(jī)遇，尤其是基于光聚合的增材制造可以達(dá)到最優(yōu)的分辨率和表面質(zhì)量，例如數(shù)字光處理技術(shù)（DLP）�？上У氖�，常用的可降解DLP打印材料一般利用低聚物溶于大量溶劑或稀釋劑以滿(mǎn)足液體樹(shù)脂的打印參數(shù)，限制了其打印產(chǎn)物的力學(xué)性能和可降解能力。

  近日，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院藥學(xué)系Jean-Christophe Leroux教授與鮑寅寅研究員課題組聯(lián)合材料系A(chǔ)ndré R. Studart教授及化學(xué)系Hansj?rg Grützmacher教授報(bào)道了基于液態(tài)大分子光引發(fā)劑的生物可降解彈性體的無(wú)溶劑3D打印，其力學(xué)性能和可降解能力完全不受DLP打印中常用反應(yīng)性稀釋劑的影響。利用可加熱DLP打印機(jī)，成功實(shí)現(xiàn)了較高分子量可降解聚合物的無(wú)溶劑3D打印。

圖1. 無(wú)溶劑可降解聚合物3D打印體系的設(shè)計(jì)與打印展示

  研究人員通過(guò)功能化光引發(fā)劑分子引發(fā)D,L-丙交酯和ε-己內(nèi)酯兩種單體無(wú)規(guī)共聚制備了兩種不同結(jié)構(gòu)的液態(tài)大分子光引發(fā)劑。其與3D打印可降解聚合物具有良好的相容性，可以在不添加任何助溶劑的條件下快速制備樹(shù)脂。在前期工作的基礎(chǔ)上（Science Advances, 2021, 7, eabe9499），利用該引發(fā)劑打印了一系列具有不同分子量的可降解光聚合物，并研究了力學(xué)性能和降解能力的分子量依賴(lài)性，有效避免了常規(guī)溶劑或稀釋劑對(duì)于性能的影響。研究人員進(jìn)一步測(cè)試了這種大分子光引發(fā)劑對(duì)于其他種類(lèi)光固化材料的打印效果，結(jié)果顯示其與不同材料均具有良好的相容性，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的無(wú)溶劑3D打印。并且利用半結(jié)晶聚合物——甲基丙烯酸脂功能化的聚ε-己內(nèi)酯實(shí)現(xiàn)了形狀記憶彈性體的增材制造。

圖2. 不同材料的3D打印效果

  相關(guān)結(jié)果在線(xiàn)發(fā)表于Macromolecules （DOI: 10.1021/acs.macromol.1c00856）。ETH藥學(xué)系碩士生Matthias Sandmeier與博士生Nevena Paunovic為共同第一作者。Jean-Christophe Leroux教授和鮑寅寅研究員為文章的共同通訊作者。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.1c00856