System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 使用亲水性单体、疏水性单体和交联剂控制3D打印水凝胶物体的尺寸制造技术_技高网

使用亲水性单体、疏水性单体和交联剂控制3D打印水凝胶物体的尺寸制造技术

技术编号:40609611 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-12 22:17
本公开提供了可打印组合物,所述组合物包含:按可打印组合物的重量计,约1重量百分比(wt%)至约40wt%的一种或多种亲水性单体;选自疏水性单体、短链交联剂或其组合的溶胀控制剂;约0.01wt%至约2wt%的光引发剂;和0wt%至约75wt%的包含质子溶剂的载体。本公开还包括与可打印组合物相关的使用和制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍


技术实现思路

1、本公开的实施方案涉及一种可打印组合物,所述组合物包含:按可打印组合物的重量计,约1重量百分比(wt%)至约40wt%的一种或多种亲水性单体;选自疏水性单体、短链交联剂或其组合的溶胀控制剂;约0.01wt%至约2wt%的光引发剂;和0wt%至约75wt%的包含质子溶剂的载体;条件是当溶胀控制剂为疏水性单体时,可打印组合物的亲水性单体与疏水性单体的重量比为约20:1至约1:20;当溶胀控制剂为短链交联剂时,可打印组合物包含约0.01wt%至约5wt%的短链交联剂。在一些实施方案中,亲水性单体包括羟基c1-2烷基(甲基)丙烯酸酯、聚(环氧烷)烷基醚(甲基)丙烯酸酯、n-羟基c1-2烷基(甲基)丙烯酰胺中的一种或多种,或其混合物。在一些实施方案中,亲水性单体包括聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯(pegmea)、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、聚(丙二醇)甲基醚丙烯酸酯、聚(丙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯(hea)、n-羟乙基丙烯酰胺(heaa)中的一种或多种,或其混合物。在一些实施方案中,一种或多种亲水性单体选自由pegma、hea或其混合物组成的组。在一些实施方案中,可打印组合物包含约5wt%至约35wt%的一种或多种亲水性单体。在一些实施方案中,可打印组合物包含约5wt%至约25wt%的一种或多种亲水性单体。在一些实施方案中,疏水性单体包括羟基c3-6烷基(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种,或其混合物。在一些实施方案中,疏水性单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯(hpa 3-羟丙基丙烯酸酯和/或2-羟丙基丙烯酸酯)、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯(hba)、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或多种,或其混合物。在一些实施方案中,亲水性单体与疏水性单体的重量比为约15:1至约1:15。在一些实施方案中,亲水性单体与疏水性单体的重量比为约10:1至约1:10。在一些实施方案中,亲水性单体与疏水性单体的重量比为约5:1至约1:5。在一些实施方案中,亲水性单体与疏水性单体的重量比为约1:1至约1:3。在一些实施方案中,可打印组合物包含以约3:1至约1:3的重量比存在的hpa和hea。在一些实施方案中,可打印组合物包含以约3:1至约1:3的重量比存在的hba和hea。在一些实施方案中,短链交联剂包括重量平均分子量(mw)为约400至约20,000的聚(环氧烷)二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、n,n’-亚甲基双(酰胺)、(聚)乳酸二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙醇酸二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乳酸-共-乙交酯二(甲基)丙烯酸酯、(聚)己内酯二(甲基)丙烯酸酯、(聚)二氧杂环己酮二(甲基)丙烯酸酯、(聚)富马酸二(甲基)丙烯酸酯、(羧基)(甲基)纤维素二(甲基)丙烯酸酯、透明质酸二(甲基)丙烯酸酯、硫酸肝素二(甲基)丙烯酸酯、葡聚糖二(甲基)丙烯酸酯、海藻酸二(甲基)丙烯酸酯、果胶二(甲基)丙烯酸酯或胶原二(甲基)丙烯酸酯或其混合物。在一些实施方案中,聚(环氧烷)二(甲基)丙烯酸酯包括聚(乙二醇)二丙烯酸酯。在一些实施方案中,可打印组合物包含约0.5wt%至约3wt%的短链交联剂。在一些实施方案中,光引发剂包括苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂(lap)、基于三甲基苯甲酰基的光引发剂、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(tpo纳米颗粒)irgacure类光引发剂、钌和核黄素或其混合物。在一些实施方案中,可打印组合物进一步包含一种或多种添加剂,所述添加剂包括聚合物、紫外线染料、天然细胞外基质、光引发剂、肽、氨基酸、生长因子、变性细胞外基质、细胞外基质片段或其混合物。在一些实施方案中,质子溶剂包括水、聚乙二醇、二丙烯酸乙二醇衍生物或其混合物。

2、其他实施方案包括制造三维制品的方法,所述方法包括打印根据任一实施方案的可打印组合物以制造三维制品。在一些实施方案中,所述打印可以制造器官的三维制品,其中所述器官是哺乳动物器官。在一些实施方案中,所述打印包括喷墨打印、挤出打印或逐层打印。在一些实施方案中,基于三维制品的非水合重量,三维制品的溶胀百分比小于约300%(按重量计)。在一些实施方案中,基于三维制品的非水合重量,三维制品的溶胀百分比为约1%至小于约300%(按重量计)。其他实施方案包括根据这些实施方案的方法制造的三维制品。

3、其他实施方案包括制造三维制品的方法,所述方法包括:将一层可打印组合物沉积到表面以获得沉积层;辐照沉积层;以及重复沉积和辐照步骤,直到沉积层形成三维制品,其中可打印组合物包含:按可打印组合物的重量计,约1重量百分比(wt%)至约40wt%的一种或多种亲水性单体;选自疏水性单体、短链交联剂或其组合的溶胀控制剂;约0.01wt%至约2wt%的光引发剂;和0wt%至约75wt%的包含质子溶剂的载体;条件是当溶胀控制剂为疏水性单体时,可打印组合物的亲水性单体与疏水性单体的重量比为约20:1至约1:20;当溶胀控制剂为短链交联剂时,可打印组合物包含约0.01wt%至约5wt%的短链交联剂。在一些实施方案中,可打印组合物是根据任一实施方案的可打印组合物。在一些实施方案中,沉积层在约365nm至约405nm的波长下辐照。

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【技术保护点】

1.一种可打印组合物,所述组合物包含:

2.根据权利要求1所述的可打印组合物,其中所述亲水性单体包括羟基C1-2烷基(甲基)丙烯酸酯、聚(环氧烷)烷基醚(甲基)丙烯酸酯、N-羟基C1-2烷基(甲基)丙烯酰胺中的一种或多种,或其混合物。

3.根据权利要求1或2所述的可打印组合物,其中所述亲水性单体包括聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯(PEGMEA)、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、聚(丙二醇)甲基醚丙烯酸酯、聚(丙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯(HEA)、N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)中的一种或多种,或其混合物。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的可打印组合物,其中一种或多种亲水性单体选自由PEGMA、HEA或其混合物组成的组。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含约5wt%至约35wt%的一种或多种亲水性单体。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含约5wt%至约25wt%的一种或多种亲水性单体。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的可打印组合物,其中所述疏水性单体包括羟基C3-6烷基(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种,或其混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的可打印组合物,其中所述疏水性单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯(HPA)、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯(HBA)、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或多种,或其混合物。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约15:1至约1:15。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约10:1至约1:10。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约5:1至约1:5。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约1:1至约1:3。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含以约3:1至约1:3的重量比存在的HPA和HEA。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含以约3:1至约1:3的重量比存在的HBA和HEA。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的可打印组合物,其中所述短链交联剂包括重量平均分子量(Mw)为约400至约20,000的聚(环氧烷)二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、N,N’-亚甲基双(酰胺)、(聚)乳酸二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙醇酸二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乳酸-共-乙交酯二(甲基)丙烯酸酯、(聚)己内酯二(甲基)丙烯酸酯、(聚)二氧杂环己酮二(甲基)丙烯酸酯、(聚)富马酸二(甲基)丙烯酸酯、(羧基)(甲基)纤维素二(甲基)丙烯酸酯、透明质酸二(甲基)丙烯酸酯、硫酸肝素二(甲基)丙烯酸酯、葡聚糖二(甲基)丙烯酸酯、海藻酸二(甲基)丙烯酸酯、果胶二(甲基)丙烯酸酯或胶原二(甲基)丙烯酸酯或其混合物。

16.根据权利要求15所述的可打印组合物,其中所述聚(环氧烷)二(甲基)丙烯酸酯包括聚(乙二醇)二丙烯酸酯。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含约0.5wt%至约3wt%的短链交联剂。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的可打印组合物,其中所述光引发剂包括苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂(LAP)、基于三甲基苯甲酰基的光引发剂、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(TPO纳米颗粒)Irgacure类光引发剂、钌和核黄素或其混合物。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物进一步包含一种或多种添加剂,所述添加剂包括聚合物、紫外线染料、天然细胞外基质、光引发剂、肽、氨基酸、生长因子、变性细胞外基质、细胞外基质片段或其混合物。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的可打印组合物,其中所述质子溶剂包括水、聚乙二醇、二丙烯酸乙二醇衍生物或其混合物。

21.一种制造三维制品的方法,所述方法包括打印根据权利要求1-20中任一项所述的可打印组合物以制造三维制品。

22.根据权利要求21所述的方法,其中所述打印制造了器官的三维制品,其中所述器官是哺乳动物器官。

23.根据权利要求21或22所述的方法,其中所述打印包括喷墨打印、挤出打印或逐层打印...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种可打印组合物,所述组合物包含:

2.根据权利要求1所述的可打印组合物,其中所述亲水性单体包括羟基c1-2烷基(甲基)丙烯酸酯、聚(环氧烷)烷基醚(甲基)丙烯酸酯、n-羟基c1-2烷基(甲基)丙烯酰胺中的一种或多种,或其混合物。

3.根据权利要求1或2所述的可打印组合物,其中所述亲水性单体包括聚(乙二醇)甲基醚丙烯酸酯(pegmea)、聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、聚(丙二醇)甲基醚丙烯酸酯、聚(丙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯(hea)、n-羟乙基丙烯酰胺(heaa)中的一种或多种,或其混合物。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的可打印组合物,其中一种或多种亲水性单体选自由pegma、hea或其混合物组成的组。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含约5wt%至约35wt%的一种或多种亲水性单体。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含约5wt%至约25wt%的一种或多种亲水性单体。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的可打印组合物,其中所述疏水性单体包括羟基c3-6烷基(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种,或其混合物。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的可打印组合物,其中所述疏水性单体包括甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯(hpa)、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯(hba)、甲基丙烯酸羟丁酯中的一种或多种,或其混合物。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约15:1至约1:15。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约10:1至约1:10。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约5:1至约1:5。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的可打印组合物,其中亲水性单体与疏水性单体的重量比为约1:1至约1:3。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含以约3:1至约1:3的重量比存在的hpa和hea。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的可打印组合物,其中所述可打印组合物包含以约3:1至约1:3的重量比存在的hba和hea。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的可打印组合物,其中所述短链交联剂包括重量平均分子量(mw)为约400至约20,000的聚(环氧烷)二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、n,n’...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·考尔I·阿里亚斯B·恩西亚L·阿尔瓦雷斯
申请(专利权)人:朗格生物技术公共公益股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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