在體(ti) 溫調節下可以自動撐開血管且能緩釋藥物。這樣“聰明”的心血管支架是3D打印的！日前，南方科技大學機械與(yu) 能源工程係副教授葛錡研究團隊與(yu) 浙江大學教授曲紹興(xing) 研究團隊合作在《科學》子刊Science Advances發表雜誌封麵文章，通過數字光處理技術實現水凝膠-高分子複合結構的多材料3D打印，用於(yu) 多功能柔性結構與(yu) 器件的快速一體(ti) 化成型。而這一技術，就可以被應用在新型心血管支架的製備上。

據悉，將水凝膠與(yu) 其他高分子材料快速鍵合形成水凝膠-高分子複合結構，可起到保護、增強水凝膠結構或引入新功能的作用，這在生物醫療、柔性電子等諸多領域有著很大的應用價(jia) 值。而基於(yu) 數字光處理的3D打印技術，通過數字化紫外光輻射引發液態光敏樹脂局部光聚合，形成固態三維結構，是製造高精度複雜三維結構的理想技術。利用該技術可對各種光敏水凝膠和高分子材料進行快速三維成型。但是，以上技術都存在一些難題有待解決(jue) ，使得應用麵臨(lin) 壁壘。

南科大和浙江大學的聯合研究團隊合作開發出一種簡單而通用的水凝膠-高分子多材料3D打印方法，可使得高拉伸-高含水量丙烯酰胺水凝膠在數字光處理3D打印過程中，能與(yu) 不同光敏樹脂形成強韌的界麵結合力。利用葛錡團隊自主開發的數字光處理技術多材料3D打印係統，可實現水凝膠-高分子高精度多材料複雜混合三維結構的快速一體(ti) 化成型。

在Science Advances的文章中，團隊通過三個(ge) 應用案例，論證所提出的新方法可以極大地豐(feng) 富水凝膠-高分子結構與(yu) 器件的設計自由度，並實現其功能和性能的進一步提升。比如通過剛度增強微結構設計，可將水凝膠複合材料拉伸模量提高約30倍，壓縮模量提高高達700多倍。此外，通過調節微結構局部尺寸，可實現對水凝膠複合材料局部剛度的調控；通過多材料3D打印離子導電水凝膠與(yu) 光敏彈性體(ti) ，可以直接通過3D打印將應變傳(chuan) 感功能賦予軟體(ti) 驅動器，實現軟體(ti) 機器人的驅動-傳(chuan) 感快速一體(ti) 化成型……

而其中最讓人期待的，是通過多材料3D打印技術製備的具有藥物緩釋功能的水凝膠-形狀記憶高分子心血管支架，在體(ti) 溫37℃環境下會(hui) 自動展開撐開硬化、狹窄的心血管。而在心血管支架上通過3D打印嵌入的水凝膠材料則賦予其藥物緩釋功能。實驗表明，負載藥物的水凝膠在經過2分鍾、30分鍾和1小時後，藥物釋放量分別為(wei) 3%、16%和30%，在24小時後可完全釋放。

該項研究拓寬了水凝膠-高分子材料複合結構成型方法和能力，在開發新型多功能軟體(ti) 器件方麵具有較大應用潛力。