今天看啥  ›  专栏  ›  高分子科学前沿

大连理工大学王华楠教授团队AFM:仿生设计4D打印多步响应Janus支架用于血管重建

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-09-06 07:13
    

主要观点总结

本文介绍了一种基于自然界枯叶卷曲现象启发的刺激响应支架设计策略。该策略使支架能从扁平的2D结构转变为各种卷曲的3D组织模拟结构,并能在体内进行二次转化以适应局部组织形状。该研究为解决生物医学应用中4D打印实现微创输送和形状变形的精确控制提供了新策略。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及挑战

传统的可响应变形支架存在形状偏移有限和不能精确控制形状的问题。在生物医学领域,实现微创输送和二次功能性形状变形具有重大意义,但这是一个巨大的挑战。

关键观点2: 研究方法和策略

大连理工大学王华楠团队受枯叶卷曲现象的启发,设计了一种刺激响应支架,能从扁平的2D结构可编程地转换为各种卷曲的3D组织模拟结构。

关键观点3: 使用的技术和材料

该研究采用了两种跨尺度的增材制造工艺,使用了亚微米聚己内酯(PCL)纤维网和甲基丙烯酸酯-明胶/海藻酸盐(GelMA/Alg)双网络水凝胶。PCL纤维网作为被动层,类似于叶子的叶肉层;GelMA/Alg水凝胶作为可转化的活性层,类似于叶子的静脉层。

关键观点4: 研究成果和创新点

该研究实现了支架的多步转换设计,能够在生理环境下进行二次响应,精确控制支架的卷曲方向和曲率。复合水凝胶的逐步双重交联策略实现了生理环境下初级转化结构的二次响应,提供更好的适应性能来递送和适应局部组织形状。

关键观点5: 研究的影响和应用前景

该研究为组织工程血管支架的设计提供了新的策略,并展示了在生物医学领域中的潜在应用。


文章预览

传统的通过双层结构设计可响应变形支架通常只能引起各向同性的形状偏移,并且由于缺乏对层间界面收缩失配的微调调节,无法精确控制形状。此外,在生物医学领域,如何通过4D打印实现微创输送从而克服手术过程中的空间限制,同时在生理相关条件下触发二次的功能性的形状变形对生物医学应用也具有重要意义,然而,这已被证明是一个巨大的挑战。 为了解决这一问题, 大连理工大学 王华楠团队 通过自然界中许多枯萎的叶子或花朵在脱水后自发卷曲,从扁平结构转变为管状结构的现象中获得启发。开发了一种创新策略来设计刺激响应支架,该支架能够从扁平的2D结构可编程地转换为各种卷曲的3D组织模拟结构 。并能够在体内进行二次转化以适应局部管状组织内的几何形状。此外,印刷支架的定向结构可以使内皮细胞粘附、增殖和定向,从 ………………………………

原文地址:访问原文地址
快照地址: 访问文章快照
总结与预览地址:访问总结与预览