شبیه سازی خواص مکانیکی بافت های بدن با استفاده از هیدروژل های الاستومری بر پایه پلی یورتان با قابلیت چاپ سه بعدی

امروزه مواد زیستی تزریق پذیر، با قابلیت چاپ سه‌بعدی بطور گسترده ای برای کاربرد های متعددی در زیست پزشکی از جمله رهایش هدفمند دارو با استفاده از کاشتینه های پزشکی مورد توجه قرار گرفته اند. اگرچه مواد زیستی مختلفی برای شبیه سازی خواص مکانیکی بافت های بدن ایجاد شده است، اما طراحی یک ماده زیست سازگار ایده آل با ویژگی تنظیم پذیری خواص مکانیکی، که بتواند طیف وسیعی از خواص را پشتیبانی کند، بصورت یک وعده ی محقق نشده باقی مانده است. در این کار، یک هیدروژل الاستومری قابل چاپ و تزریق پذیر با استفاده از پلی یورتان و هیدروکسی اتیل متا کریلات به ترتیب به عنوان جزء الاستومری و جزء هیدورژل سیستم، تهیه شده که با تغییر ترکیب درصد اجزا تشکیل دهنده، طیف وسیعی از خواص مکانیکی حاصل گردید. با استفاده از طیف سنجی مادون قرمز صحت سنتز پلی یورتان تایید شد. مواد تهیه شده خواص مکانیکی تنظیم پذیری را در حالت خشک از خود نشان دادند که شامل مدول یانگ در محدوده mpa 20-gpa 2/1 و ازدیاد طول تا پارگی %40-20 می باشد. همچنین، آبدوستی و قابلیت چاپ سه بعدی نمونه ها نیز در کار حاضر مورد برسی قرار گرفته است.

mimicking mechanical properties of human tissues with 3d printable polyurethane-based elastomeric-hydrogels

in recent times, there has been significant interest in the field of biomedical applications, particularly in the realm of targeted drug delivery and medical implants, where injectable biomaterials possessing 3d printing capabilities have garnered considerable attention. while numerous biomaterials have been developed to replicate the mechanical behavior of human tissue, the quest for an ideal biocompatible material with adjustable mechanical properties that can accommodate a wide range of characteristics remains unfulfilled. within the scope of this research, a printable and injectable elastomeric hydrogel was formulated utilizing polyurethane as the elastomer component and hydroxyethyl methacrylate as the hydrogel component. by varying the percentage composition of these constituents, a diverse array of mechanical properties was achieved. fourier transform infrared spectroscopy was employed to verify the successful synthesis of epuh. the synthetic materials displayed modifiable mechanical properties in their dry states, encompassing a range of young’s modulus values from 20 mpa to 1.2 gpa, as well as elongation at break values ranging from 20% to 140%. additionally, this study also encompassed an evaluation of water uptake and printability of the samples.