使用两性离子/木质素改性复合树脂实现防污和抗菌宠物产品的可持续3D打印

《Polymer Engineering & Science》：Sustainable 3D Printing of Antifouling and Antibacterial Pet Products With Zwitterion/Lignin–Modified Composite Resins

宠物产品生物污垢防控新材料研究：基于光固化复合树脂的梯度设计可有效抑制蛋白吸附和细菌定植，其中20%木质素衍生物配方对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制率分别达97.3%和96.8%，且生物相容性优异。

　　

摘要

随着“宠物主人”数量的不断增加，全球宠物产品行业迅速发展。然而，表面生物污染对动物和人类健康构成了重大威胁。在这项研究中，我们通过桶式光聚合3D打印技术，开发了一系列新型光固化复合树脂，其中含有不同浓度的磺丁酸甲丙烯酸酯（SBMA）和部分甲基丙烯酸化的木质素（PML）。由于磺丁酸甲丙烯酸酯具有很强的水合能力，这种两性离子成分赋予了树脂表面更强的亲水性，有效防止了蛋白质吸附和细菌附着，从而实现了优异的防污性能。随着PML含量的增加，抗菌效果也逐渐增强，最佳配方的PML含量为20%时，对金黄色葡萄球菌（S. aureus）和大肠杆菌（E. coli）的抑制率分别达到了97.3%±2.6%和96.8%±2.4%。此外，所有复合树脂都表现出优异的生物相容性，在7天内细胞存活率均保持在90%以上。我们利用这种技术设计和制作了多种宠物产品，这些产品同时具备对蛋白质吸附和细菌定植的持久抵抗力，同时保持了出色的生物相容性。这些发现充分证明了我们这种双功能树脂策略在下一代宠物产品应用中的实用性和有效性，为解决当前生物污染问题提供了有前景的解决方案。