哈尔滨3D打印

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光固化生物3D打印

更新时间: 2024-12-27 10:43:53  查看次数: 105    
光引发剂虽然能显著提高光交联速率,但它产生的自由基会对细胞造成伤害,所以在光固化生物3D打印过程中,选一个合适的光引发剂很重要。不管是用I2959还是LAP,CHI - MA水凝胶的成胶时间都随着接枝度的增加而缩短。从图里还能发现,相同引发剂浓度下,LAP引发交联的速度明显比I2959快。当接枝度为33.6%,LAP作为光引发剂,405纳米光引发时,CHI - MA的交联时间缩短到了10秒以内,这就满足DLP打印的要求啦。接枝度提高使得水凝胶交联速度变快,是因为接枝度越高,单位体积内可以交联的不饱和键就越多,所以交联速度就越快。
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生物墨水的浓度对CHI - MA成胶也有明显影响,浓度越高交联速度越快,这也是因为提高了单位体积内可交联不饱和键的数量。不过光引发剂的浓度不能无限提高水凝胶的形成速度。光引发剂的引发效果受CHI - MA浓度和接枝度的限制,因为在浓度和接枝度不变时,能被光引发剂引发的不饱和键数量是固定的。
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DLP打印的基本原理是利用动态光掩模一层一层堆积成型。光掩模能挡住一部分从光源发出的紫外光,让生物墨水部分成型,从而获得结构。在选定了CHI - MA生物墨水浓度为1%、接枝度为33.6%后,我们先通过静态光掩模来检验CHI - MA生物墨水的成型能力。具体做法是把CHI - MA预聚体(33.6%DS)和0.2%LAP混合,用蓝光(405纳米)通过光掩模照射CHI - MA生物墨水一段时间,然后用去离子水洗掉固化后CHI - MA水凝胶表面未交联的溶液,这样就得到了图案化的CHI - MA水凝胶。在定制的光掩模帮助下,通过光刻技术制造出了具有精确尺寸和图案的水凝胶。水凝胶染色后在显微镜下观察到的荧光图像和光掩模本身的图案高度吻合。