國(guó)外研究員開(kāi)發(fā)出使用甘蔗渣制作的生物3D打印油墨

lydiazhang   2018-02-26 14:06:41

隨著時(shí)間的推移,全新的3D打印硬件、軟件和材料在全球范圍內(nèi)以無(wú)數(shù)形式出現(xiàn)-研究人員不斷用新方法來(lái)制造。

當(dāng)你聽(tīng)說(shuō)3D打印油墨可以用甘蔗渣制作時(shí),你可能會(huì)驚訝,但您可能想知道這其中的原理。甘蔗渣是甘蔗壓榨后留下的纖維廢物,挪威RISE-PFI、阿根廷藥物研究所(IMAM)和瑞典RISE生物科學(xué)和材料研究所的研究人員現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)其在生物鏈中的用途。由于甘蔗渣的納米纖維素是促進(jìn)3D打印中細(xì)胞活力的罕見(jiàn)材料之一,科學(xué)家們認(rèn)為它可能不僅僅是作為產(chǎn)生熱量和電力的燃料來(lái)源,還將幫助他們進(jìn)一步邁向生物醫(yī)學(xué)界。

在“制漿和預(yù)處理影響甘蔗渣油墨的3D打印特性”的論文中進(jìn)一步概述了甘蔗渣在生物打印中的新用途以及對(duì)這種植物纖維影響的研究發(fā)現(xiàn)。

“蔗渣是一種未充分利用的農(nóng)業(yè)工業(yè)殘留物,作為生產(chǎn)纖維素納米纖維(CNF)的原材料具有很大的潛力,可用于各種應(yīng)用,”研究人員說(shuō)。他們隨后將繼續(xù)進(jìn)行甘蔗渣用于制造CNF的評(píng)估。

該團(tuán)隊(duì)使用蘇打水提取甘蔗渣纖維,進(jìn)行水熱處理,然后檢查其在生物打印中的真實(shí)功能。

科學(xué)家們說(shuō):“結(jié)果表明,用熱液法和堿法制漿法制得的纖維所產(chǎn)生的CNF比用堿法制漿法生產(chǎn)的相應(yīng)材料的納米纖維化要少。但是,從蘇打漿獲得的CNF樣品具有細(xì)胞毒性,顯然是由于二氧化硅顆粒含量較高造成的。所有的CNF材料都是可3D打印的。我們得出這樣的結(jié)論:由水熱法和蘇打水處理過(guò)的漿產(chǎn)生的無(wú)細(xì)胞毒性的CNF可以用作生物醫(yī)學(xué)設(shè)備的3D打印墨水?!?/span>

他們所做的CNF評(píng)估如下:

形態(tài)學(xué)

表面化學(xué)

細(xì)胞毒性

生物相容性

適用于3D打印

該團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)建了耳朵和鼻子的3D打印模型,展示了甘蔗渣作為生物打印油墨的強(qiáng)大功能。

“制漿過(guò)程對(duì)于設(shè)計(jì)用于3D打印的油墨很重要,具有適當(dāng)?shù)谋砻婊瘜W(xué)、化學(xué)組成和納米纖絲形態(tài),”本文作者之一Gary Chinga-Carrasco說(shuō)。“這是以前在生物3D打印墨水的設(shè)計(jì)和配方中尚未考慮過(guò)的一個(gè)方面。”

“油墨在3D打印方面具有潛力,并可用于構(gòu)建生物醫(yī)學(xué)設(shè)備,例如,傷口敷料和藥物測(cè)試支架,“Chinga-Carrasco繼續(xù)說(shuō)道。“在這項(xiàng)研究中評(píng)估的非細(xì)胞毒性物質(zhì)似乎是這類(lèi)應(yīng)用的良好候選物?!?/span>

目前,該研究小組仍在致力于將甘蔗渣提煉為一種生物鏈。此外,VTT進(jìn)一步開(kāi)展了使用CNF材料進(jìn)行3D打印的工作。

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