首创3D打印免疫兼容材料，为器官移植与药物递送开辟新路径
发布时间：
2025-11-28
美国弗吉尼亚大学研究团队在最新一期《先进材料》发表成果，首创一种与人体免疫系统兼容的新型3D打印材料。
突破瓶颈：可拉伸PEG材料破解传统局限
该材料以聚乙二醇（PEG）为基础，通过分子结构创新解决了传统PEG材料脆弱易结晶、拉伸时难以保持完整性的问题，为人工器官移植、药物递送等医疗技术及先进电池领域带来突破性进展。传统PEG生产需通过交联聚合物后去除水分，导致结构强度不足；而新研究借鉴弹性橡胶的分子设计，采用“可折叠瓶刷”结构——聚合物分子以中央骨架辐射出大量柔韧侧链，侧链可像手风琴般折叠储存额外长度，展开后赋予材料高拉伸性与坚固性，实现了PEG基材料的性能跃升。
技术创新：光控聚合实现复杂结构3D打印
研究团队将“可折叠瓶刷”概念应用于PEG，通过将前体混合物暴露于紫外线数秒引发聚合，成功制备出可3D打印的高度可拉伸PEG基水凝胶和无溶剂弹性体。核心技术在于可通过调整紫外线灯形状精准控制聚合过程，从而制造出复杂三维结构，为定制化人造器官支架或药物递送系统的设计提供了关键支撑。实验验证，该材料生物相容性优异，细胞培养测试显示其与生物组织兼容，可直接用作体内植入材料，显著降低免疫排斥风险。
应用拓展：从医疗到能源的多领域潜力
除医疗领域外，新材料展现出跨领域应用价值。研究表明，其与现有固态聚合物电解质相比，在室温下兼具更高电导率与拉伸性，有望成为先进电池技术中高性能固态电解质的候选材料。团队计划进一步探索其在固态电池中的应用，并推进与不同材料的复合研发，以拓展3D打印产品的化学成分多样性。这一成果不仅为快速、安全的器官移植与药物递送技术发展铺路，更有望推动能源存储等领域的技术革新。
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