來自阿根廷CONICET和拉普拉塔國立大學(xué)工業(yè)發(fā)酵（CINDEFI）納米生物材料實(shí)驗(yàn)室研發(fā)中心的研究人員正在開發(fā)一種有第4個(gè)軸的3D生物打印系統(tǒng)。他們說，這種新的3D打印機(jī)將能打印更復(fù)雜的圓柱形、管狀或螺旋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

此次研究的首席研究人員Sergio Katz介紹說，傳統(tǒng)的FDM 3D打印要求逐層沉積線材，這種方法無法打印復(fù)雜而微妙的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在看到塑料和生物3D打印工藝的局限性之后，他們決定開發(fā)一種新的方法來打印生物材料。

他們的目標(biāo)是開發(fā)一種增材制造系統(tǒng)，通過使用帶有可互換的噴嘴的注射器，系統(tǒng)能將生物聚合物打印成網(wǎng)狀、圓柱狀或螺旋結(jié)構(gòu)。


傳統(tǒng)的3D打印機(jī)只有三個(gè)軸：X，Y和Z。如上圖所示，研究人員為自己的3D打印機(jī)添加了第四個(gè)軸，作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)打印面。使用這種打印方法，研究人員可以對注射器進(jìn)行編程，使其在X軸上軸向移動，這意味著3D打印材料被沉積在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓柱形表面上。第四個(gè)軸既可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，也可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。材料方面，研究人員一直在探索使用各種生物聚合物混合物，如含有藻酸鹽、果膠、殼聚糖和水凝膠的混合物。這些混合物正在被改性，以實(shí)現(xiàn)不同的機(jī)械性能；以及被測試，以查看其打印潛力和生物相容性。最終，研究人員說，通過精心設(shè)計(jì)的網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)，他們的新型生物打印方法可以幫助改善具有生物相容性的支架上的細(xì)胞生長。