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AGC公司推出了用于3D打印逼真解剖模型的新型生物相容性材料江南平台版江南平台版

玻璃、电子、化工、陶瓷制造自动增益控制。已经开发出一种生物相容性无细胞毒性的聚氨酯丙烯酸酯低聚物,可以3D打印成超逼真的患者特异性器官模型。

AGC公司利用其新型低聚物成功设计出了一种不使用增塑剂的低存储模量材料。因此,“U-FINE LD-301”可以用作非细胞毒性立体光刻(SLA)或数字光处理(DLP) 3D打印树脂的基础,不太容易受到尺寸不稳定或出血问题的影响。江南平台版江南平台版

在实践中,该公司希望其可拉伸的新材料能被医学界采用,作为3D打印极其逼真的、针对患者的解剖模型的一种手段,具有广泛的临床培训应用。江南平台版江南平台版

AGC公司的产品开发工程师Nikhil Mishra解释说:“我们专门为器官建模设计了这种材料。那么,它的哪些特性适合这种应用呢?它是生物相容性,ISO-10993:5批准。它还具有较低的存储模量、玻璃化转变温度和收缩率。”

原型解剖模型和晶格部分3D打印从U-FINE LD-301。图片来自AGC Inc.
原型解剖模型和晶格部分3D打印从U-FINE LD-301。图片来自AGC Inc.

一种新型SLA/DLP树脂基材

尽管在医疗行业中,针对患者的临床模型的增材制造绝不是闻所未闻的,而且有大量的用例支持这一点,但这一过程仍然存在挑战。为了提高它们的柔软性,许多树脂包括增塑剂,影响它们的生物相容性和尺寸稳定性。

为了解决这些问题,AGC公司提出了一种新的材料配方,它通过关注弹性模量、玻璃化转变温度(Tg)、收缩率和粘度等几个整体性能,成功地使其不含增塑剂。

显示U-FINE LD-301典型特征的图表。图片来自AGC Inc.
显示U-FINE LD-301典型特征的图表。图片来自AGC Inc.

该公司选择专注于开发一种刚度可调的材料,因为每个器官的弹性模量不同。例如,肾脏、心脏和肠道等柔软器官的弹性模量约为10 ~ 40千帕。为了3D打印精确的模型,因此必须有一种树脂,能够创建良好的层间关节,并提供高尺寸稳定性。

AGC公司还发现,最大限度地减少树脂收缩率和粘度对于确保打印精度,同时降低脆性风险至关重要。因此,LD-301被设计成具有低粘度、刚度和存储模量的树脂。

显示U-FINE LD-301粘弹性特性的图表。图片来自AGC Inc.
显示U-FINE LD-301粘弹性特性的图表。图片来自AGC Inc.

针对临床模型3D打印江南平台版江南平台版

据AGC公司介绍,LD-301的新奇之处在于其高分子量、单分子功能、低交联和生物相容性,使其成为配制生物相容性DLP和SLA树脂的理想材料。事实上,在ISO细胞毒性测试中,该公司材料的固化版本据说达到了70%以上的细胞活力,并且发现它对细胞集落的形成没有显著影响。

在断裂伸长率方面,固化后的LD-301也表现出380%的高伸长率。更重要的是,低聚物往往具有高粘度,但由于材料独特的分子结构,将单体作为稀释剂,它具有较低的粘度,在某种程度上使其更适合作为可打印树脂的基础。

总之,AGC公司表示,这些特性意味着低聚物是制造可转化为现实解剖模型的树脂的理想选择,具有外科教育和规划应用。由于这种材料已经显示出抵抗反复挤压并恢复其初始形状的能力,因此相信LD-301也可以用于鞋垫,尽管它主要是作为医学建模工具销售的。

那些有兴趣了解更多材料或下订单的人可以直接联系AGC公司报价

以U-FINE LD-301为原料制备的试验树脂的性能。图片来自AGC Inc.
以U-FINE LD-301为原料制备的试验树脂的性能。图片来自AGC Inc.

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特色图像显示了一组原型解剖模型和网格部分3D打印从U-FINE LD-301。图片来自AGC Inc.

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