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在3D打印的复杂物体表面构筑功能性ZnO纳米阵列

更新时间: 2019-12-12 10:14:49  查看次数: 189    

在工作中,我们首次提出利用PEALD结合水热法在3D打印的复杂物体表面构筑功能性ZnO纳米阵列,以此提高相应器件的性能,例如,表面纳米阵列膜的机械耐磨性得到显著提高,表面具备优异的抗菌功能同时生物相容性良好等,与以往报道的方法相比,由于避免使用有毒反应前体和过渡态金属引起的副反应,提出的过程更适合应用在生物医学领域。


作为其中一个实例,我们制备了3D定制化抗菌防躁耳塞,其具有以下技术创新。首先,由于是根据人体耳道得到的立体数据,每个人都可以定制自己的专属耳塞,打印精度可以达到0.1mm,完全符合耳道轮廓,可以显著提升隔音性能。其次,借助三维画图软件,我们设计了中空结构,使得佩戴更舒服、用材更少、打印速度更快、花费更少。最后,通过PEALD结合水热法在3D打印的耳塞表面构筑均一的、致密的、排列整齐的ZnO纳米阵列,使耳塞表面具有抗菌性能,可减小细菌感染,提高长期佩戴的安全性。


在实验中,我们并没有选择相对精度较高的光敏树脂打印技术,而是使用了经典的挤出式打印机,选择了聚乳酸(PLA)作为打印材料,这是一种常见的具有良好生物相容性并且可以在体内降解最终被人体吸收的打印材料,具有在体内应用的潜力,也使得本项技术有望在医疗器械中被广泛应用。


总之,此方式普适可行,符合生物医用器具制备快速化、功能个体化、形貌精确化的发展趋势,有望迅速拓展医用3D产业的应用市场。



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