高精度DLP打印墨水：光固化PCLMA

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

图1 EFL-PCLMA-3080制备过程及核磁氢谱

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。
 

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）


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
 

图5 PCLMA打印件的生物相容性（内皮细胞HUVEC）

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