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Ein Team von Forschern hat eine neue Klasse photopolymerisierbarer Tinten entwickelt, die speziell für den 3D-Druck elastischer, starker und biologisch abbaubarer Objekte geeignet sind. Die Tinten basieren auf Poly(β-aminoester)-Diacrylaten (PBAEs) und N-Vinylpyrrolidon (NVP). Diese Materialien ermöglichen die Herstellung medizinischer Geräte mit anpassbaren mechanischen und chemischen Eigenschaften, die sich für den Einsatz im menschlichen Körper eignen.
Die Forschung konzentriert sich auf die Herstellung von Prototypen für orale Arzneimittelabgabesysteme. Die Entwickler gestalten diese Geräte so, dass sie weich und dehnbar genug sind, um in Kapseln verpackt zu werden, und gleichzeitig stark genug, um die Belastungen im Magen-Darm-Trakt zu überstehen. Zudem sorgen sie dafür, dass sich die Geräte innerhalb der durchschnittlichen Darmpassagezeit vollständig biologisch abbauen.
Ein entscheidender Vorteil der neuen Materialien ist ihre hohe Anpassungsfähigkeit. Forscher regulieren die mechanischen Eigenschaften und die Abbaugeschwindigkeit, indem sie das Mischverhältnis von Polymer und NVP anpassen. Dadurch bauen die gedruckten Objekte je nach Anwendungsfall entweder innerhalb weniger Stunden oder über einen längeren Zeitraum ab.
Die Herstellung erfolgt über das Digital Light Processing (DLP)-Verfahren, das präzise und hochauflösende Strukturen ermöglicht. Dabei wird die flüssige Tinte durch Licht polymerisiert, wodurch sich die gewünschten Eigenschaften einstellen lassen. Mit dieser Technik lassen sich komplexe Geometrien produzieren, die herkömmliche Fertigungsmethoden nicht erreichen können.
Das Projekt könnte neue Standards für medizinische Einwegprodukte setzen, insbesondere für die gezielte Freisetzung von Medikamenten im menschlichen Körper. Die Forschung zeigt, dass die Kombination von Stärke, Elastizität und schneller biologischer Abbaubarkeit für eine Vielzahl von Anwendungen in der Biomedizin von Bedeutung ist.
Weitere Details können im Paper „Photopolymerization Inks for 3D Printing of Elastic, Strong, and Biodegradable Oral Delivery Devices“ nachgelesen werden. Als Autoren sind Yulia Yuts, Marilena Bohley, Adva Krivitsky, Yinyin Bao, Zhi Luo und Jean-Christophe Leroux genannt.
