研究光固化3D打印樹脂對(duì)于醫(yī)療的意義

光固化3D打印技術(shù)作為一種高效、快速、清潔的制造技術(shù)，正逐漸成為3D打印市場(chǎng)的主流技術(shù)。伴隨著光固化3D打印技術(shù)的發(fā)展，對(duì)光固化樹脂的需求也越來越大。支撐材料作為一種光固化三維打印過程中必不可少的材料，掌握其制備技術(shù)是發(fā)展光固化3D打印技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而支撐材料的制備技術(shù)只掌握在國外少數(shù)幾家公司手中，全球支撐材料市場(chǎng)基本被國外壟斷，國內(nèi)支撐材料全部依靠進(jìn)口，因此價(jià)格十分昂貴（以FullCure705為例，每公斤售價(jià)為250~300美元），大大增加到了光固化3D打印技術(shù)的制造成本，影響了3D打印技術(shù)在我國的進(jìn)一步發(fā)展。因此，研發(fā)和制備具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的快速水溶解、低收縮率、綠色環(huán)保的高性能光固化3D打印支撐材料，實(shí)現(xiàn)支撐材料產(chǎn)業(yè)化和商品化，對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)我國3D打印行業(yè)的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。

骨組織修復(fù)材料的分類可以根據(jù)以下三種方法：組成和性質(zhì)、應(yīng)用部位和材料在生理環(huán)境的生物化學(xué)反應(yīng)水平。主要按組成和性質(zhì)分類，其分類方法可以將骨替代生物材料主要分為生物醫(yī)用金屬、生物醫(yī)用高分子、生物醫(yī)用無機(jī)材料、以上三者的任意復(fù)合以及生物衍生生物材料。

常用的生物醫(yī)用金屬材料有不銹鋼、鈦及鈦合金與貴金屬(指可用作醫(yī)用材料的金、銀、鉑及其合金的統(tǒng)稱)等。這類材料具有良好的生物相容性和力學(xué)性能，被最早應(yīng)用于骨組織修復(fù)材料之一，主要用于承重部位，有種植牙與人工關(guān)節(jié)等。然而，生物醫(yī)用金屬材料植入宿主體內(nèi)后，易受到磨損與腐蝕而使其綜合性能變差，最終引發(fā)骨溶解與一系列炎癥反應(yīng)等。故生物醫(yī)用金屬材料需要改性以滿足骨組織修復(fù)的需求。

生物醫(yī)用高分子材料根據(jù)來源不同可分為天然高分子和合成高分子。天然高分子包括膠原、明膠和殼聚糖等，這類材料生物相容性好、可降解、易吸收且不引發(fā)炎癥反應(yīng)，但也存在許多缺點(diǎn)，如材料的來源差異、力學(xué)性能與降解速率難以調(diào)控。合成高分子包括聚乳酸和超高分子量聚乙烯等，這類材料相比于天然高分子材料，來源廣泛，能批量生產(chǎn)，且可通過優(yōu)化合成工藝和組分控制其力學(xué)強(qiáng)度與降解速率，但是合成高分子仍存在降解產(chǎn)物以及未交聯(lián)的小分子等帶來的生物安全性的問題。

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光固化3D打印用支撐材料的分類

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