Hidrogéis de agar/algina de cálcio impressos em 3D com alta fidelidade de forma e propriedades mecânicas ajustáveis

Neste estudo, estruturas 3D de alginato de cálcio/agar (CA/Ag) foram impressas como montagens em tiras com alta resolução e propriedades mecânicas ajustáveis por um método de impressão 3D assistido termicamente. Especificamente, alginato e agar foram combinados para minimizar o efeito Barus, e melhoraram ainda mais a resolução de impressão. A introdução do agar alterou as propriedades reológicas da tinta, aumentando sua viscosidade para obter uma estrutura de impressão 3D com maior precisão. As cadeias de alginato foram entrelaçadas por íons de cálcio, que conectaram diferentes camadas e apresentaram boa adesão nas interfaces entre as camadas em construções de impressão 3D. Além disso, após a impressão, o entrelaçamento do alginato de cálcio afetou o comportamento de inchaço e as propriedades mecânicas dos géis impressos. A largura das tiras de gel extrudado estava próxima ao diâmetro da agulha, demonstrando que a resolução de impressão é bem controlada através da minimização do efeito Barus da solução concentrada. Além disso, as estruturas de gel impressas mostraram baixa citotoxicidade, indicando que essas estruturas biocompatíveis impressas em 3D são substitutos promissores para engenharia de tecidos. O mais importante, uma rede de poliacrilamida (PAAm) macia foi introduzida nos hidrogéis de CA/Ag impressos em 3D para reforçar superfícies interfaciais entre tiras adjacentes, pela combinação da rede rígida de alginato de cálcio e da rede macia de PAAm. Esses hidrogéis impressos em 3D com excelentes propriedades mecânicas, alta compatibilidade e alta fidelidade de forma podem ser considerados candidatos potenciais na área biomédica.