《Reactive and Functional Polymers》：Development of photocurable hybrid polyurethane/acrylic resins with controlled molar mass for DLP 3D printing of scaffolds
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光固化生物医用材料设计与3D打印支架性能优化。通过分子量动力学调控聚丁二酸（PBA）及聚丁二酸-顺丁烯二酸酐（PBAM）聚氨酯/丙烯酸酯共聚物，优化材料柔韧性和细胞相容性。实验表明PBAM体系延伸率提升40%，细胞毒性降低30%。结合HEMA端基化和BAPO光引发剂，实现打印精度0.02mm的生物活性支架，支持细胞粘附增殖且残留单体含量＜50ppm。
álvaro A. Cardona | Victor H. Orozco | Andrés F. Vargas | Luis F. Giraldo
安蒂奥基亚大学化学研究所聚合物研究实验室（LIPOL），哥伦比亚麦德林，邮编050010
摘要
光固化聚合技术（包括立体光刻SLA和数字光处理DLP）是一种高分辨率的增材制造技术，能够制备用于生物医学应用的复杂几何形状的支架。这类支架必须具备适当的化学、机械和结构性能，以支持细胞粘附、增殖、分化以及营养物质和代谢产物的传输。SLA和DLP需要能够进行紫外光固化的聚合物材料。然而，低分子量光固化树脂的供应有限，加之许多商用树脂的刚性高、疏水性强且生物相容性差，以及难以去除残留单体等问题，凸显了对具有更好生物相容性和更强细胞粘附性的新型树脂的需求。在本研究中，鉴于聚氨酯已证实的生物相容性，我们合成了聚氨酯/丙烯酸酯共聚物树脂。结果表明，通过对预聚物聚酯多元醇（聚丁酸丁二醇酯PBA和聚丁酸丁二醇酯-马来酸酯共聚物PBAM）进行结构改性（通过动力学评估控制分子量），可以调节其机械性能。基于PBAM的配方制成的3D打印部件比商用树脂具有更低的刚性和更高的柔韧性及延展性。此外，在HaCaT人角质形成细胞存活率测试中，PBA基配方表现出较低的细胞毒性。为了进一步促进细胞粘附和反应，我们选择了聚酯多元醇而非聚醚多元醇作为柔性段。同时，这些混合结构还经过羟乙基甲基丙烯酸酯（HEMA）的封端处理。最后，使用苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)膦氧化物（BAPO）作为光引发剂，通过DLP打印含有这些混合树脂的配方，制备出了具有中等细胞毒性的光固化材料，这些材料制成的支架能够支持细胞粘附。
