（圖片來源：CC0公共域）

科學界正集中研究水凝膠的多種應用。水凝膠是一種含有大量水的高分子材料，具有複製生物組織特征的潛力。水凝膠的這一特性在再生醫學領域尤為(wei) 重要，而再生醫學也早已認識到，並已對這些特性加以利用了。為(wei) 了能有效替代有機組織，水凝膠必須滿足兩(liang) 個(ge) 必須條件：一是具有極佳的幾何複雜性，二是在收到損傷(shang) 後能像生物組織一樣獨立自愈。

如今，3D打印技術使這些材料的開發可能變得更加便捷、廉價(jia) ：都靈理工大學應用科學與(yu) 技術係MP4MNT（微納米技術材料與(yu) 加工）團隊的研究人員與(yu) Fabrizio Pirri教授合作，利用激光3D打印技術，首次證明了製造具有複雜結構的水凝膠的可行性，這種水凝膠能夠在撕裂後自行愈合。這項研究發表在《自然·通訊》（Nature Communications）雜誌上。

疊層製作技術。 （圖片來源：論文原文）

目前為(wei) 止，利用3D打印技術，一些實驗室已經製備出單獨具有自修複能力或是適用於(yu) 複雜結構建模特性的水凝膠，但這一研究中開發的的解決(jue) 方案同時具備了以上兩(liang) 個(ge) 特征：結構複雜度和損傷(shang) 後的自修複能力。此外，該水凝膠是通過使用市場上現有的材料製備的，並利用商業(ye) 打印機進行加工，具有十分極致的靈活性，適用於(yu) 各種場景的潛能，能為(wei) 生物醫學和軟機器人領域的發展開辟了新的可能性。

該研究是在聖保羅大學（Compagnia di San Paolo）資助的HYDROPRINT3D博士項目的背景下進行的，在DISAT研究員Ignazio Roppolo的指導下，博士研究生Matteo Caprioli與(yu) 耶路撒冷希伯來大學（以色列）Magdassi教授的研究小組合作實施，隸屬於(yu) “與(yu) 頂尖大學的聯合研究項目”計劃。

AAc/PVA 0.8打印物的切割修複和拚接物。 （圖片來源：論文原文）

Ignazio Roppolo說道，“MP4MNT小組中，我和Annalisa Chiappone博士合作的研究單位多年以來專(zhuan) 門致力於(yu) 開發可以使用激光3D打印處理的新材料。3D打印能夠帶來協同效應，即很好地結合物體(ti) 的設計和材料的固有屬性，使獲得具有獨特性質的製造物品成為(wei) 可能。從(cong) 我們(men) 的角度來看，需要利用這種協同效應來最大限度地發展3D打印的能力，這樣它才能真正成為(wei) 我們(men) 日常生活中的一個(ge) 元素。而這項研究正好符合這一理念。”

該項研究代表了高度複雜器件發展的第一步，複雜的幾何形狀和內(nei) 在的自愈合特性可應用在各種領域。特別是，一旦PolitoBIOMed實驗室的跨部門實驗室進行的生物相容性研究得到細化，這些物體(ti) 將有可能用於(yu) 細胞機製的基礎研究和再生醫學領域的應用。

翻譯：曾欣欣

審校：董子晨曦

引進來源：都靈理工大學


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