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  自21世紀(jì)初利用立體光刻制備首例可降解三維結(jié)構(gòu)以來(lái)，光聚合3D打印技術(shù)在個(gè)性化醫(yī)療器械及植入物制造領(lǐng)域顯示出了巨大潛力。盡管能夠提供高分辨率和優(yōu)異的表面質(zhì)量，這種方法對(duì)于實(shí)現(xiàn)可降解材料的3D打印仍有較多限制。其中非常關(guān)鍵的原因是其對(duì)于打印樹(shù)脂的粘度具有較低的適用范圍，一般低于10 Pa.S。然而想要獲得較高的力學(xué)強(qiáng)度和柔韌性以及較理想的降解速率，所使用的可降解聚合物需要具有較高的分子量，從而往往顯示出超出可打印范圍的高粘度。最近幾年，一些新興的光聚合3D打印技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)，如熱輔數(shù)字光處理和容積打印。這些技術(shù)提高了光聚合樹(shù)脂的粘度使用范圍，為可降解材料的3D打印帶來(lái)了新的希望，利用以前普通光聚合無(wú)法打印的材料制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)開(kāi)始成為了可能。

  近日，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院藥學(xué)系鮑寅寅研究員與Jean-Christophe Leroux教授就這一主題進(jìn)行了有針對(duì)性的調(diào)查與梳理，在《Advanced Functional Materials》雜志上發(fā)表了利用新興光聚合技術(shù)打印可降解醫(yī)療器械的展望文章。不同于其他較為全面的綜述類文章，作者聚焦于分析可降解高分子3D打印醫(yī)療植入物和器械的關(guān)鍵性制約因素（圖1），以及探索熱輔數(shù)字光處理和容積打印等技術(shù)帶來(lái)的機(jī)遇，最后展望了利用材料設(shè)計(jì)與技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合下的未來(lái)研究方向。

圖1. 高分辨率光聚合3D打印所需低粘度樹(shù)脂與高強(qiáng)度和韌性以及適宜可降解性能所需高粘度樹(shù)脂的矛盾

  熱輔數(shù)字光處理可以將樹(shù)脂的可打印粘度相較于普通3D打印方法提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，因此開(kāi)始逐漸引起研究者的注意。2016年以色列希伯來(lái)大學(xué)Magdassi和Cohn課題組首次利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)分子量10000 g.mol^-1的常溫固態(tài)熱塑性聚己內(nèi)酯的3D打印，并實(shí)現(xiàn)了一系列形狀記憶器件的制備（圖2）。此后，荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)Baker課題組和蘇黎世聯(lián)邦理工Leroux課題組分別利用該技術(shù)打印一系列可降解彈性體，真正讓具有高分辨率和優(yōu)秀力學(xué)性能的生物可降解植入物和醫(yī)療器械的快速定制成為可能，向3D打印在個(gè)性化醫(yī)療的實(shí)際應(yīng)用邁出重要一步。就在最近，Cohn課題組進(jìn)一步發(fā)展了光聚合3D打印的柔性材料，而Leroux課題組實(shí)現(xiàn)零溶劑彈性體的增材制造，可見(jiàn)熱輔數(shù)字光處理在可降解生物材料的打印方面將起到舉足輕重的作用。

圖2. 利用熱輔數(shù)字光處理實(shí)現(xiàn)高分子量可降解聚合物3D打印的典型案例

  值得一提的是，容積打印包括斷層掃描打印與雙色線性打印，由于其獨(dú)特的光聚合原理，原則上完全不受高粘度樹(shù)脂的制約，但是直到今天還沒(méi)有利用這些技術(shù)打印可降解聚合物的報(bào)道。這一前所未有的3D打印方法也許會(huì)為未來(lái)可降解器械的增材制造帶來(lái)意想不到的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，其對(duì)于樹(shù)脂透明度的要求明顯高于普通光聚合逐層打印技術(shù)，這是另外需要考慮的問(wèn)題（表1）。

表1. 不同光聚合3D打印方法的參數(shù)對(duì)比

  總之，作者指出相較于普通光聚合3D打印，雖然熱輔數(shù)字光處理和容積打印各具優(yōu)勢(shì)，但仍未能完全解決現(xiàn)存的問(wèn)題，局限性如粘度或透明度仍然存在。新型材料的開(kāi)發(fā)和打印技術(shù)的進(jìn)步將進(jìn)一步推動(dòng)個(gè)性化醫(yī)療器械和可降解植入物的發(fā)展，這些將有待于各種不同背景的專業(yè)人士共同努力。本文（Adv. Funct. Mater.2022, 2109864）鮑寅寅研究員為第一作者及通訊作者，Jean-Christophe Leroux教授為共同通訊作者，博士生Nevena Paunovi?為共同作者。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202109864