KR20240019118A - 친수성 단량체, 소수성 단량체 및 가교제를 사용한 3d 프린팅 하이드로겔 물체의 크기 제어 - Google Patents

친수성 단량체, 소수성 단량체 및 가교제를 사용한 3d 프린팅 하이드로겔 물체의 크기 제어 Download PDF

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이자벨 아리어스
바바라 엔시아
루이스 알바레즈
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렁 바이오테크놀로지 피비씨
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Abstract

본 개시내용은 프린팅가능한 조성물의 중량 대비, 약 1 중량 퍼센트 (중량%) 내지 약 40 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체; 소수성 단량체, 단쇄 가교제 또는 이의 조합으로부터 선택된 팽윤 제어제; 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%의 광개시제; 및 0 중량% 내지 약 75 중량%의, 양성자성 용매를 포함하는 비히클을 포함하는 프린팅가능한 조성물을 제공한다. 본 개시내용은 또한 프린팅가능한 조성물과 관련된 사용 및 제조 방법을 포함한다.

Description

친수성 단량체, 소수성 단량체 및 가교제를 사용한 3D 프린팅 하이드로겔 물체의 크기 제어
관련 출원에 대한 교차-참조
본 출원은 2021 년 5 월 6 일자로 출원된 미국 가출원 번호 63/185,300에 대한 우선권을 주장하며, 이의 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다.
요약
본 개시내용의 실시양태는 프린팅가능한 조성물의 중량 대비, 약 1 중량 퍼센트 (중량%(wt%)) 내지 약 40 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체; 소수성 단량체, 단쇄 가교제, 또는 이의 조합으로부터 선택된 팽윤 제어제; 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%의 광개시제; 및 0 중량% 내지 약 75 중량%의, 양성자성 용매를 포함하는 비히클을 포함하는 프린팅가능한 조성물에 관한 것이며; 단, 팽윤 제어제가 소수성 단량체인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 20:1 내지 약 1:20의 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비를 갖고; 팽윤 제어제가 단쇄 가교제인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 단쇄 가교제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체는 하이드록시 C1-2 알킬 (메트)아크릴레이트, 폴리(알킬렌 옥사이드) 알킬 에테르 (메트)아크릴레이트, N-하이드록시 C1-2 알킬 (메트)아크릴아미드, 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체는 폴리 (에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트 (PEGMEA), 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), N-하이드록시에틸 아크릴아미드 (HEAA), 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 친수성 단량체는 PEGMA, HEA 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 약 5 중량% 내지 약 35 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 소수성 단량체는 하이드록실 C3-6 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 소수성 단량체는 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트 (HPA 3-하이드록시프로필 아크릴레이트 및/또는 2-하이드록시프로필 아크릴레이트), 하이드록시프로필메타크릴레이트, 하이드록시부틸 아크릴레이트 (HBA), 하이드록시부틸 메타크릴레이트, 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비는 약 15:1 내지 약 1:15이다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비는 약 10:1 내지 약 1:10이다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비는 약 5:1 내지 약 1:5이다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비는 약 1:1 내지 약 1:3이다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 약 3:1 내지 약 1:3의 중량비로 존재하는 HPA 및 HEA를 포함한다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 약 3:1 내지 약 1:3의 중량비로 존재하는 HBA 및 HEA를 포함한다. 일부 실시양태에서, 단쇄 가교제는 약 400 내지 약 20,000의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는 폴리(알킬렌 옥사이드) 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스(아실아미드), (폴리)락트산 디(메트)아크릴레이트, (폴리)글리콜산 디(메트)아크릴레이트, (폴리)락틱-코글리콜리드 디(메트)아크릴레이트, (폴리)카프로락톤 디(메트)아크릴레이트, (폴리)디옥사논 디(메트)아크릴레이트, (폴리)푸마레이트 디(메트)아크릴레이트, (카복시)(메틸)셀룰로스 디(메트)아크릴레이트, 히알루론산 디(메트)아크릴레이트, 헤파란 설페이트 디(메트)아크릴레이트, 덱스트란 디(메트)아크릴레이트, 알기네이트 디(메트)아크릴레이트, 펙틴 디(메트)아크릴레이트, 또는 콜라겐 디(메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 폴리(알킬렌 옥사이드) 디(메트)아크릴레이트는 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 단쇄 가교제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 광개시제는 리튬 페닐-2,4,6-트리메틸벤조일포스피네이트 (LAP), 트리메틸벤조일계 광개시제, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드 (TPO 나노입자) 이르가큐어(Irgacure) 클래스의 광개시제, 루테늄, 및 리보플라빈, 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 중합체, UV 염료, 자연 세포외 매트릭스, 광개시제, 펩티드, 아미노산, 성장 인자, 변성 세포외 매트릭스, 세포외 매트릭스 단편 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 양성자성 용매는 물, 폴리에틸렌 글리콜, 글리콜 디아크릴레이트 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
추가적인 실시양태는 실시양태 중 어느 하나에 따른 프린팅가능한 조성물을 프린팅하여 3-차원 물품을 제작하는 단계를 포함하는, 3-차원 물품을 제조하는 방법을 포함한다. 일부 실시양태에서, 프린팅은 장기의 3-차원 물품을 제작하고, 여기서 장기는 포유동물 장기이다. 일부 실시양태에서, 프린팅은 잉크젯 프린팅, 압출 프린팅, 또는 층별 프린팅을 포함한다. 일부 실시양태에서, 3-차원 물품은 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 약 300 중량% 미만의 팽윤 백분율을 갖는다. 일부 실시양태에서, 3-차원 물품은 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 300 중량% 미만의 팽윤 백분율을 갖는다. 추가적인 실시양태는 이들 실시양태의 방법에 따라 제조된 3-차원 물품을 포함한다.
추가적인 실시양태는 프린팅가능한 조성물의 층을 표면에 증착시켜 증착된 층을 수득하는 단계; 증착된 층을 조사하는 단계; 및 증착된 층이 3-차원 물품을 형성할 때까지 증착 및 조사 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 3-차원 물품을 제조하는 방법을 포함하고, 여기서 프린팅가능한 조성물은 프린팅가능한 조성물의 중량 대비, 약 1 중량 퍼센트 (중량%) 내지 약 40 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체; 소수성 단량체, 단쇄 가교제, 또는 이의 조합으로부터 선택된 팽윤 제어제; 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%의 광개시제; 및 0 중량% 내지 약 75 중량%의, 양성자성 용매를 포함하는 비히클을 포함하고; 단, 팽윤 제어제가 소수성 단량체인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 20:1 내지 약 1:20의 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비를 갖고; 팽윤 제어제가 단쇄 가교제인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 단쇄 가교제를 포함한다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 실시양태 중 어느 하나에 따른 프린팅가능한 조성물이다. 일부 실시양태에서, 증착된 층은 약 365 nm 내지 약 405 nm의 파장에서 조사된다.
도 1은 HPA-PEGMEA 브러시 공중합체의 실시양태를 도시한다.
도 2a는 특정 30-45% PEGMEA 하이드로겔의 팽윤을 도시한다. 도 2b는 특정 25-35% PEGMEA 하이드로겔의 팽윤을 도시한다.
도 3은 상이한 중량 퍼센트 비 (1:0, 2:1, 1:1, 1:0)의 소수성 단량체 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트 (PEGMEA) 및 소수성 단량체 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 (HPA)를 갖는 구체적인 실시양태에 대한 팽윤 값을 도시한다.
도 4는 다양한 HPA:PEGMEA 중량 퍼센트 비를 갖는 추가적인 실시양태에 대한 팽윤 데이터를 도시한다.
도 5는 다양한 팽윤을 초래하는 상이한 단량체를 갖는 10PEGMEA의 구체적인 실시양태를 도시한다.
도 6은 구체적인 실시양태에서의 팽윤 대 [HPA/HEA] 함량을 도시한다.
도 7은 구체적인 실시양태에서의 팽윤 대 [HBA/HEA] 함량을 도시한다.
도 8은 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드를 포함하거나 포함하지 않는 25-35 PEGMEA 제형의 구체적인 실시양태를 도시한다.
상세한 설명
본 개시내용은 친수성 단량체(들), 소수성 단량체(들), 단쇄 가교제(들), 광개시제, 용매 및/또는 이의 조합을 포함하는, 프린팅가능한 조성물을 포함한다. 이들 조성물은 하이드로겔일 수 있다. 다양한 양의 친수성 및/또는 소수성 단량체와 같이 하이드로겔의 함량을 조작함으로써, 생리학적 환경을 비롯한 수성 환경에 노출될 때 생성된 하이드로겔의 모양이 제어될 수 있다. 본 개시내용은 또한 프린팅가능한 조성물을 프린팅하는 단계를 포함하는 3-차원 물품을 제조하는 방법, 및 이들 방법에 따라 제조된 3-차원 물품을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 단수형 "a", "an" 및 "the"는 내용이 달리 명시하지 않는 한 복수의 지시대상을 포함한다. 예를 들어, "세포"에 대한 언급은 2 개 이상의 세포의 조합 등을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, "중량 퍼센트" (또한 "중량%"로서 표현됨)는 조성물의 총 질량에 대한 하나 이상의 구성요소의 퍼센트를 지칭한다. 따라서, 10 그램의 화합물 A를 포함하는 100 그램의 질량을 갖는 조성물은 화합물 A에 대해 10%의 중량 퍼센트를 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, 중량 퍼센트는 질량 퍼센트와 동의어로 사용된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "물체" 및 "물품"은 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 본 발명의 조성물을 포함하는 품목을 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "포함하는" 또는 "포함한다"는 조성물 및 방법이 언급된 요소를 포함하지만 다른 요소를 배제하지 않는다는 것을 의미하도록 의도된다. 조성물 및 방법을 정의하기 위해 사용될 때 "본질적으로 이로 이루어지는"은 명시된 목적을 위한 조합에 대한 임의의 본질적인 유의성의 다른 요소를 배제하는 것을 의미할 것이다. 따라서, 본원에 정의된 바와 같은 요소로 본질적으로 이루어진 조성물은 청구된 발명의 기본적이고 신규한 특성(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 다른 물질 또는 단계를 배제하지 않을 것이다. "이로 이루어지는"은 다른 성분의 미량 원소 및 실질적인 방법 단계 이상을 배제함을 의미할 것이다. 이들 전환 용어 각각에 의해 정의된 실시양태는 본 발명의 범주 내에 있다. 실시양태가 이들 용어 중 하나 (예를 들어, "포함하는")에 의해 정의되는 경우, 본 개시내용은 또한 대안적인 실시양태를 포함함을 이해해야 한다. 이들 실시양태 중 일부는 상기 실시양태에 대해 "본질적으로 이로 이루어지는" 및 "이로 이루어지는"을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "팽윤 퍼센트" 또는 "퍼센트 팽윤"은 달리 명시되지 않는 한, 물에서 항온처리하기 전후의 물체의 질량의 변화 퍼센트를 의미한다. 따라서, 양의 백분율은 물체의 크기가 증가하였음을 나타내고, 음의 백분율은 물체의 크기가 감소하였음을 나타낸다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "실질적으로" 및 "약"은 작은 변동을 기재하고, 이에 대해 설명하기 위해 사용된다. 사건 또는 상황과 함께 사용될 때, 이 용어는 사건 또는 상황이 정확하게 발생하는 경우뿐만 아니라 사건 또는 상황이 근접하게 발생하는 경우를 지칭할 수 있다. 수치적인 값과 함께 사용될 때, 이 용어는 해당 수치적인 값의 ±10% 이하, 예컨대, ±5% 이하, ±4% 이하, ±3% 이하, ±2% 이하, ±1% 이하, ±0.5% 이하, ±0.1% 이하, 또는 ±0.05% 이하의 변동의 범위를 지칭할 수 있다. 제1 수치적인 값을 제2 수치적인 값과 "실질적으로" 또는 "거의" 동일한 것으로 언급할 때, 이 용어는 제1 수치적인 값이 제2 수치적인 값의 ±10% 이하, ±5% 이하, ±4% 이하, ±3% 이하, ±2% 이하, ±1% 이하, ±0.5% 이하, ±0.1% 이하, 또는 ±0.05% 이하의 변동의 범위 내에 있음을 지칭할 수 있다.
추가적으로, 양, 비 및 기타 수치적인 값은 때때로 범위 형식으로 본원에 제시된다. 이러한 범위 형식은 편의 및 간결성을 위해 사용된다는 것을 이해해야 하며, 범위의 한계로서 명시적으로 구체화된 수치적인 값을 포함하는 것뿐만 아니라 각각의 수치적인 값 및 하위-범위가 명시적으로 구체화된 것처럼 해당 범위 내에 포함된 모든 개별적인 수치적인 값 또는 하위-범위 또한 포함하는 것으로 유연하게 이해되어야 한다. 예를 들어, 약 1 내지 약 200의 범위 내의 비는 약 1 및 약 200의 명시적으로 언급된 한계를 포함하는 것뿐만 아니라 개별적인 비, 예컨대 약 2, 약 3 및 약 4, 및 하위-범위, 예컨대 약 10 내지 약 50, 및 약 20 내지 약 100 등을 포함하는 것으로 이해해야 한다.
일부 실시양태에서, 퍼센트 변화는 물체 또는 물품의 물 내의 항온처리의 기간에 걸쳐 일어난다. 일부 실시양태에서, 기간은 약 5 초 내지 약 30 초, 약 30 초 내지 약 1 분, 약 1 분 내지 약 10 분, 약 10 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 1 시간, 약 1 시간 내지 약 3 시간, 약 3 시간 내지 약 12 시간, 약 12 시간 내지 약 24 시간, 약 24 시간 내지 약 1 주 (w), 약 1 주 내지 약 4 주, 약 1 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 초과, 또는 상기 값 중 임의의 2 개 사이의 임의의 범위로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 물체, 물품 또는 조성물은 약 5 초 내지 약 30 초, 약 30 초 내지 약 1 분, 약 1 분 내지 약 10 분, 약 10 분 내지 약 30 분, 약 30 분 내지 약 1 시간, 약 1 시간 내지 약 3 시간, 약 3 시간 내지 약 12 시간, 약 12 시간 내지 약 24 시간, 약 24 시간 내지 약 1 주 (w), 약 1 주 내지 약 4 주, 약 1 개월 내지 약 6 개월, 약 6 개월 초과, 또는 값 중 임의의 2 개 사이의 임의의 범위로부터 선택된 기간에 걸쳐 질량의 정상 상태를 달성한다.
본원에 사용된 바와 같이, "질량의 정상 상태"는 조성물 또는 물품의 질량이 물에서 항온처리된 상태를 유지하더라도 일정하게 유지되는 상태를 포함한다.
본 출원은 다음의 문서 각각의 그 전체를 참조로 포함한다: (a) 2021 년 5 월 6 일에 출원된 "세포 점착성 3D 프린팅된 물체를 생성하기 위한, 기능화된 및 비-기능화된 ECMS, ECM 단편, 펩티드 및 생체활성 구성요소의 사용"이라는 제목의 미국 가출원 제63/185,293호, 및 2022 년 5 월 6 일에 출원된 동일한 제목의 미국 정규 및/또는 PCT 출원(들); (b) 2021 년 5 월 6 일에 출원된 "변형된 3D-프린팅된 물체 및 이들의 용도"라는 제목의 미국 가출원 제63/185,302호, 및 2022 년 5 월 6 일에 출원된 동일한 제목의 미국 정규 및/또는 PCT 출원(들); (c) 2021 년 5 월 6 일에 출원된 "3D 프린팅된 하이드로겔 물체의 광경화성 강화"라는 제목의 미국 가출원 제63/185,305호, 및 2022 년 5 월 6 일에 출원된 동일한 제목의 미국 정규 및/또는 PCT 출원(들); (d) 2021 년 5 월 6 일에 출원된 "생체의학적 적용을 위한 하이드로겔 튜브의 적층 제조"라는 제목의 미국 가출원 제63/185,299호, 및 2022 년 5 월 6 일에 출원된 동일한 제목의 미국 정규 및/또는 PCT 출원(들); (e) 2021 년 5 월 6 일에 출원된 "미세생리학적 3-D 프린팅 및 이의 적용"이라는 제목의 미국 가출원 제63/185,298호, 및 2022 년 5 월 6 일에 출원된 동일한 제목의 미국 정규 및/또는 PCT 출원(들).
조성물
본 개시내용의 특정 실시양태는 친수성 단량체(들) 및/또는 중합체, 소수성 단량체(들) 및/또는 중합체, 단쇄 가교제(들), 광개시제, 용매 및/또는 이의 조합을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 이들 조성물은 프린팅가능하고, 예를 들어 3-D 프린터에서 사용될 수 있다.
일부 실시양태는 약 1 중량 퍼센트 (중량%) 내지 약 40 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체; 소수성 단량체, 단쇄 가교제, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 팽윤 제어제를 포함하는 프린팅가능한 조성물을 포함한다. 조성물은 프린팅가능한 조성물의 중량 대비, 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%의 광개시제 및/또는 0 중량% 내지 약 75 중량%의, 양성자성 용매를 포함하는 비히클을 포함할 수 있다.
본 개시내용의 친수성 단량체는 의도된 목적에 적합하다면, 특별히 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모이어티 및 (메트)아크릴레이트에 부착된 친수성 측쇄를 포함한다. 일부 실시양태에서, 친수성 단량체는 수용성이고, 예를 들어 단량체 또는 동종중합체는 수용성이다. 친수성 단량체의 예시적인 실시양태는 하이드록시 C1-2 알킬 (메트)아크릴레이트, 폴리(알킬렌 옥사이드) 알킬 에테르 (메트)아크릴레이트, N-하이드록시 C1-2 알킬 (메트)아크릴아미드 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 친수성 단량체의 추가적인 실시양태에서는 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트 (PEGMEA), 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), N-하이드록시에틸 아크릴아미드 (HEAA), 친수성 아크릴레이트, 친수성 비닐, 친수성 비-이온성, 친수성 이온성, 그래프트(graft) 친수성, 소수성 아크릴레이트, 소수성 비닐, 소수성 비-이온성, 소수성 이온성, 그래프트 소수성, 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 펩티드, 절단가능한 펩티드 단량체, 디티올 단량체, 티올-아크릴레이트, 디아크릴레이트 및 PEG-디아크릴레이트를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 하나 이상의 친수성 단량체는 PEGMA, HEA 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 실시양태에서, 하나 이상의 친수성 단량체는 PEGMA 및 제2 친수성 단량체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 약 10, 15, 20, 25 또는 30 중량%의 PEGMA 및 임의로 제2 친수성 단량체를 포함한다. 일부 실시양태에서, 제2 친수성 단량체는 PEGMA보다 덜 친수성이고/이거나 더 짧은 측쇄를 갖는다. 일부 실시양태에서, PEGMA는 다음의 단량체를 포함하고:
, 여기서 a는 2-20의 정수 (예컨대, 2, 3, 4, 8, 20 등)이다. 정수 a는 단일 값의 혼합일 수 있고, 예를 들어 다음과 같다:
. 도 1은 HPA-PEGMEA 브러시 공중합체의 실시양태를 도시한다.
일부 실시양태에서, 팽윤 제어제가 소수성 단량체인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 100:1 내지 약 1:100의 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비를 갖는다. 예를 들어, 특정 실시양태는 약 100:1, 약 90:1, 약 80:1, 약 70:1, 약 60:1, 약 50:1, 약 40:1, 약 30:1, 약 20:1, 약 10:1, 약 1:1, 약 1:10, 약 1:20, 약 1:30, 약 1:40, 약 1:50, 약 1:60, 약 1:70, 약 1:80, 약 1:90 또는 약 1:100, 또는 상기 값 중 임의의 2 개 사이의 임의의 범위의 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비는 약 20:1 내지 약 1:20, 약 15:1 내지 약 1:15, 약 10:1 내지 약 1:10, 약 5:1 내지 약 1:5, 약 3:1 내지 약 1:3, 약 1:1 내지 약 1:3이다. 소수성 단량체 (또는 중합체)에 대한 친수성 단량체 (또는 중합체)의 이들 중량비는, 예를 들어 HPA 및 HEA (또는 PEGMA) 또는 HBA 및 HEA (또는 PEGMA)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 소수성 및 친수성 단량체는 단량체에 대해 개시된 것과 동일한 비로 단량체 대신에 또는 이에 더하여 사용될 수 있다. 중합체가 단량체와 조합하여 사용될 때, 개시된 비는 각각 소수성 및 친수성의 합계이다 (친수성 단량체 + 친수성 중합체:소수성 단량체 + 소수성 중합체).
본 개시내용의 소수성 단량체는 의도된 목적에 적합하다면, 특별히 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 소수성 단량체는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모이어티 및 (메트)아크릴레이트에 부착된 소수성 측쇄를 포함한다. 일부 실시양태에서, 소수성 단량체는 수용성이 아니며, 예를 들어 단량체 또는 동종중합체는 수용성이 아니다. 일부 실시양태에서, 소수성 단량체는 조성물 내의 다른 단량체에 비해 소수성이다. 소수성 단량체의 비-제한적인 예는 하이드록실 C3-10 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 (예를 들어, 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트 (HPA), 하이드록시프로필메타크릴레이트, 하이드록시부틸 아크릴레이트 (HBA), 하이드록시부틸 메타크릴레이트, 친수성 아크릴레이트, 친수성 비닐, 친수성 비-이온성, 친수성 이온성, 그래프트 친수성, 소수성 아크릴레이트, 소수성 비닐, 소수성 비-이온성, 소수성 이온성, 그래프트 소수성, 또는 이들의 혼합물) 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시양태에서, C3-10 알킬(메트)아크릴레이트는 C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10 알킬 (메트)아크릴레이트이다. 일부 실시양태에서, 알킬 (메트)아크릴레이트는 예를 들어, 아릴기 또는 탄화수소기와 같은 소수성 모이어티로 임의로 치환된다. 일부 실시양태에서, 조성물은 펩티드 단량체, 절단가능한 펩티드 단량체, 디티올 단량체, 티올-아크릴레이트, 디아크릴레이트, PEG-디아크릴레이트 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 실시양태에서, 팽윤 제어제가 단쇄 가교제인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%의 단쇄 가교제를 포함한다. 예시적인 실시양태는 프린팅가능한 조성물이 약 0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 또는 10 중량%의 단쇄 가교제, 또는 상기 값 중 임의의 2 개 사이의 임의의 범위를 포함하는 경우를 포함한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 단쇄 가교제를 포함한다.
단쇄 가교제는, 예를 들어 약 400 내지 약 20,000의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는 폴리(알킬렌 옥사이드) 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스(아실아미드), (폴리)락트산 디(메트)아크릴레이트, (폴리)글리콜산 디(메트)아크릴레이트, (폴리)락틱-코글리콜리드 디(메트)아크릴레이트, (폴리)카프로락톤 디(메트)아크릴레이트, (폴리)디옥사논 디(메트)아크릴레이트, (폴리)푸마레이트 디(메트)아크릴레이트, (카복시)(메틸)셀룰로스 디(메트)아크릴레이트, 히알루론산 디(메트)아크릴레이트, 헤파란 설페이트 디(메트)아크릴레이트, 덱스트란 디(메트)아크릴레이트, 알기네이트 디(메트)아크릴레이트, 펙틴 디(메트)아크릴레이트, 또는 콜라겐 디(메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 폴리(알킬렌 옥사이드) 디(메트)아크릴레이트는 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트를 포함한다.
광개시제는 특별히 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 이는 0-60 초로부터의 개시 시간을 허용하도록 하는 것이다. 일부 실시양태에서, 광개시제는 리튬 페닐-2,4,6-트리메틸벤조일포스피네이트 (LAP), 트리메틸벤조일계 광개시제, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드 (TPO 나노입자) 이르가큐어 클래스의 광개시제, 루테늄, 및 리보플라빈, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
프린팅가능한 조성물은 중합체, UV 염료, 자연 세포외 기질, 펩티드, 아미노산, 성장 인자, 변성 세포외 기질, 세포외 기질 단편 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
용매는 3-D 프린팅 및/또는 중합을 가능하게 하는 한 특별히 제한되지 않는다. 일부 실시양태에서, 용매는 양성자성 용매, 예를 들어 물, 폴리에틸렌 글리콜, 글리콜 디아크릴레이트 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는 양성자성 용매이다.
일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 0 초과 내지 약 60 초 (예를 들어, 약 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60 초)의 개시 시간을 허용한다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 3-D 프린터에서 100, 50, 25, 25, 1 미크론 또는 그 미만에 이르는 해상도를 허용한다. 일부 실시양태에서, 프린팅가능한 조성물은 약 10 kPa 내지 약 1 MPa의 범위의 녹색 강도를 갖는 프린팅된 조성물을 생성한다.
방법
본 개시내용의 특정 실시양태는 본원의 실시양태에 따른 프린팅가능한 조성물을 프린팅하는 단계를 포함하는, 3-차원 물품을 제조하는 단계에 관한 것이다. 일부 실시양태에서, 프린팅은 3-차원 장기 또는 장기의 구성요소를 제작한다. 예를 들어, 3-차원 물체는 포유동물 장기, 예를 들어 폐, 또는 포유동물 장기의 구성요소, 예를 들어 세기관지일 수 있다. 일부 실시양태에서, 프린팅은 잉크젯 프린팅, 압출 프린팅, 또는 층별 프린팅을 포함한다. 일부 실시양태에서, 방법은 프린팅된 조성물을 조사하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 약 365 nm 내지 약 405 nm의 파장에서 조사된다.
본 개시내용의 특정 실시양태는, 프린팅가능한 조성물의 층을 표면에 증착시켜 증착된 층을 수득하는 단계; 증착된 층을 조사하는 단계; 및 증착된 층이 3-차원 물품을 형성할 때까지 증착 및 조사 단계를 반복하는 단계를 포함하는, 3-차원 물품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 여기서 프린팅가능한 조성물은 본원에 개시된 조성물이다. 일부 실시양태에서, 증착된 층은 약 365 nm 내지 약 405 nm의 파장에서 조사된다.
일부 실시양태에서 프린팅가능한 조성물은 프린팅가능한 조성물의 중량 대비, 약 1 중량 퍼센트 (중량%) 내지 약 40 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체; 소수성 단량체, 단쇄 가교제 또는 이의 조합으로부터 선택된 팽윤 제어제; 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%의 광개시제; 및 0 중량% 내지 약 75 중량%의, 양성자성 용매를 포함하는 비히클을 포함하고; 단, 팽윤 제어제가 소수성 단량체인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 20:1 내지 약 1:20의 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비를 갖고; 팽윤 제어제가 단쇄 가교제인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 단쇄 가교제를 포함한다.
일부 실시양태에서, 3-차원 물품은 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 약 300 중량% 미만의 팽윤 백분율을 갖는다. 일부 실시양태에서, 팽윤 백분율은 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 약 300 중량%, 250 중량%, 200 중량%, 175 중량%, 150 중량% 미만이다. 일부 실시양태에서, 팽윤 백분율은 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 적어도 약 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, 20%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% 또는 100%이다. 3-차원 물품은 또한 상기 값의 범위 내에서 팽윤 백분율을 가질 수 있고, 예를 들어 일부 실시양태에서, 3-차원 물품은 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 300 중량% 미만의 팽윤 백분율을 갖는다.
일부 실시양태에서, 방법은 표면 변형, 세포 부착을 촉진하기 위한 후처리, 세포의 첨가, 기계적 자극: 확장, 수축 및/또는 관류의 단계 중 하나 이상을 추가로 포함한다.
본 개시내용은 또한 본 개시내용의 방법에 따라 제조된 3-차원 물품의 실시양태를 포함한다.
실시예
다음의 실시예는 당업자에게 설명을 예시하고 제공하기 위해 본 개시내용의 일부 실시양태의 구체적인 양태를 기재한다. 실시예는 단지 본 개시내용의 일부 실시양태를 이해하고 실시하는 데 유용한 구체적인 방법론을 제공하기 때문에, 본 개시내용을 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.
30-45% PEGMEA 하이드로겔 및 25-35% PEGMEA 하이드로겔
다음의 조성물의 중합을 개시함으로써 하이드로겔을 형성하였다:
밤새 수성 완충액에 넣기 전 및 후에 두 조성물 모두를 칭량하였다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 30-45% PEGMEA 하이드로겔은 완충액에 넣은 후에는 제어할 수 없을 정도로 팽윤되었고, 모양을 유지하지 못하였다. 이는 중량의 >300% 증가를 보였다. 도 2b에 도시된 바와 같이, PEGMEA 함량을 30-45%로부터 25-35%까지 줄이고, 1% PEGDA3.4k를 도입하면, 샘플 모양의 유지가 유의하게 개선되었다.
단량체 (2-하이드록시프로필 아크릴레이트)를 이용한 팽윤 제어
특이적인 양의 PEGMEA가 소수성 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 (2-HPA)로 대체된 25-35% PEGMEA 하이드로겔을 기반으로 추가적인 하이드로겔을 합성하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 팽윤 값은 각각 다음과 같았다:
25-35 PEGMEA = 316.7%
2:1 PEGMEA/HPA = 240.1%
1:1 PEGMEA/ HPA = 205.3%
25-35 HPA = -32.4%.
도 4에 도시된 바와 같이, 팽윤을 조절하기 위해 4:1, 2:1, 3:1을 포함한 기타 HPA:PEGMEA 비를 조사하였다.
다음의 표에 도시된 바와 같이, 브러시 중합체 대 단량체 비를 달리하면 팽윤 결과를 효과적으로 조절하는 것이 가능하였다. 이 제어는 또한 재현 가능하였다.
단량체 (HEA C2, HPA C3, HBA C4)를 이용한 팽윤 제어
HBA 및 HEA를 포함하여 HPA 외에 다른 단량체를 이용하여 추가적인 중합체를 제조함으로써, 광범위한 단량체를 이용하여 제어된 팽윤이 달성될 수 있음을 입증하였다.
도 5는 단량체를 갖는 10PEGMEA가 다음의 팽윤 값을 초래하였음을 도시한다:
2HEA = 96.21%
2HBA = 79.86%
2HPA = 75.89%.
다음으로, 증가된 [HPA/HEA] 비 및 [HBA/HEA] 비를 갖는 중합체를 다음의 조성을 이용하여 합성하였다:
도 6은 팽윤 대 [HPA/HEA] 함량을 도시하고, 도 7은 팽윤 대 [HBA/HEA] 함량을 도시한다. 나타난 바와 같이, 팽윤에 대한 제어는 중합체의 소수성 및 친수성 단량체 함량의 비를 달리함으로써 달성될 수 있다.
짧은 가교제인 N,N'-메틸렌비스아크릴아미드 (MBAA)를 이용한 팽윤 제어
추가적인 가교제가 없고 다양한 양의 MBAA를 갖는 25-35 PEGMEA 제형을 합성하였다. 사용된 조성은 다음과 같았다.
도 8에 도시된 바와 같이, 추가적인 가교제를 포함하지 않는 25-35 PEGMEA 제형은 316.73%까지 팽윤되었다. 0.5% MBAA를 첨가하면 47.6%만큼 팽윤이 감소하였고, 추가적인 1% MBAA를 첨가하면 106.8%만큼 팽윤이 감소하였다.
본 개시내용은 이의 구체적인 실시양태를 참조하여 기재되었지만, 청구된 청구범위(들)에 의해 정의된 바와 같은 본 개시내용의 진정한 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변화가 이루어질 수 있고 등가물이 치환될 수 있다는 것이 당업자에게 이해되어야 한다. 또한, 특정 상황, 재료, 재료의 조성, 방법, 동작 또는 동작들을 개시내용의 목적, 사상 및 범주에 맞게 조정시키기 위해 많은 변형이 이루어질 수 있다. 이러한 모든 변형은 본원에 첨부된 청구범위(들)의 범주 내에 있도록 의도된다. 특히, 특정 방법이 특정 순서로 수행되는 특정 동작을 참조하여 기재되었을 수 있지만, 이들 동작은 본 개시내용의 교시에서 벗어나지 않으면서 동등한 방법을 형성하기 위해 조합, 세분화 또는 재-배열될 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본원에 구체적으로 나타내지 않는 한, 동작의 순서 및 그룹화는 본 개시내용을 제한하는 것이 아니다.

Claims (29)

  1. 프린팅가능한 조성물로서,
    프린팅가능한 조성물의 중량 대비,
    약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체;
    소수성 단량체, 단쇄 가교제, 또는 이들의 조합으로부터 선택된 팽윤 제어제;
    약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%의 광개시제; 및
    0 중량% 내지 약 75 중량%의, 양성자성 용매를 포함하는 비히클을 포함하고,
    단, 팽윤 제어제가 소수성 단량체인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 20:1 내지 약 1:20의 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비를 갖고;
    팽윤 제어제가 단쇄 가교제인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 단쇄 가교제를 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    친수성 단량체가 하이드록시 C1-2 알킬 (메트)아크릴레이트, 폴리(알킬렌 옥사이드) 알킬 에테르 (메트)아크릴레이트, N-하이드록시 C1-2 알킬 (메트)아크릴아미드, 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    친수성 단량체가 폴리 (에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트 (PEGMEA), 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 메틸 에테르 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트 (HEA), N-하이드록시에틸 아크릴아미드 (HEAA), 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 친수성 단량체가 PEGMA, HEA 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 프린팅가능한 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 5 중량% 내지 약 35 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체를 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체를 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    소수성 단량체가 하이드록실 C3-6 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    소수성 단량체가 하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시프로필 아크릴레이트 (HPA), 하이드록시프로필메타크릴레이트, 하이드록시부틸 아크릴레이트 (HBA), 하이드록시부틸 메타크릴레이트 또는 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비가 약 15:1 내지 약 1:15인, 프린팅가능한 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비가 약 10:1 내지 약 1:10인, 프린팅가능한 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비가 약 5:1 내지 약 1:5인, 프린팅가능한 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비가 약 1:1 내지 약 1:3인, 프린팅가능한 조성물.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 3:1 내지 약 1:3의 중량비로 존재하는 HPA 및 HEA를 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 3:1 내지 약 1:3의 중량비로 존재하는 HBA 및 HEA를 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    단쇄 가교제가
    약 400 내지 약 20,000의 중량 평균 분자량 (Mw)을 갖는 폴리(알킬렌 옥사이드) 디(메트)아크릴레이트,
    디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스(아실아미드), (폴리)락트산 디(메트)아크릴레이트, (폴리)글리콜산 디(메트)아크릴레이트, (폴리)락틱-코글리콜리드 디(메트)아크릴레이트, (폴리)카프로락톤 디(메트)아크릴레이트, (폴리)디옥사논 디(메트)아크릴레이트, (폴리)푸마레이트 디(메트)아크릴레이트, (카복시)(메틸)셀룰로스 디(메트)아크릴레이트, 히알루론산 디(메트)아크릴레이트, 헤파란 설페이트 디(메트)아크릴레이트, 덱스트란 디(메트)아크릴레이트, 알기네이트 디(메트)아크릴레이트, 펙틴 디(메트)아크릴레이트, 또는 콜라겐 디(메트)아크릴레이트, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  16. 제15항에 있어서,
    폴리(알킬렌 옥사이드) 디(메트)아크릴레이트가 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트를 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 단쇄 가교제를 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    광개시제가 리튬 페닐-2,4,6-트리메틸벤조일포스피네이트 (LAP), 트리메틸벤조일계 광개시제, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드 (TPO 나노입자) 이르가큐어(Irgacure) 클래스의 광개시제, 루테늄, 및 리보플라빈, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    중합체, UV 염료, 자연 세포외 매트릭스, 광개시제, 펩티드, 아미노산, 성장 인자, 변성 세포외 매트릭스, 세포외 매트릭스 단편 또는 이들의 혼합물을 포함하는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    양성자성 용매가 물, 폴리에틸렌 글리콜, 글리콜 디아크릴레이트 유도체 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 프린팅가능한 조성물.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 프린팅가능한 조성물을 프린팅하여 3-차원 물품을 제작하는 단계를 포함하는, 3-차원 물품을 제조하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    프린팅이 장기의 3-차원 물품을 제작하는 것으로서, 장기는 포유류 장기인, 방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    프린팅이 잉크젯 프린팅, 압출 프린팅 또는 층별 프린팅을 포함하는, 방법.
  24. 제21항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    3-차원 물품이, 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 약 300 중량% 미만의 팽윤 백분율을 갖는 것인, 방법.
  25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    3-차원 물품이 3-차원 물품의 비-수화된 중량을 기준으로, 약 1 중량% 내지 약 300 중량% 미만의 팽윤 백분율을 갖는 것인, 방법.
  26. 제21항 내지 제25항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 3-차원 물품.
  27. 프린팅가능한 조성물의 층을 표면에 증착시켜 증착된 층을 수득하는 단계;
    증착된 층을 조사하는 단계; 및
    증착된 층이 3-차원 물품을 형성할 때까지 증착 및 조사 단계를 반복하는 단계를 포함하고;
    여기서 프린팅가능한 조성물은 프린팅가능한 조성물의 중량 대비,
    약 1 중량% 내지 약 40 중량%의 하나 이상의 친수성 단량체;
    소수성 단량체, 단쇄 가교제, 또는 이의 조합으로부터 선택된 팽윤 제어제;
    약 0.01 중량% 내지 약 2 중량%의 광개시제; 및
    0 중량% 내지 약 75 중량%의, 양성자성 용매를 포함하는 비히클을 포함하고;
    단, 팽윤 제어제가 소수성 단량체인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 20:1 내지 약 1:20의 친수성 단량체 대 소수성 단량체의 중량비를 갖고;
    팽윤 제어제가 단쇄 가교제인 경우, 프린팅가능한 조성물은 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 단쇄 가교제를 포함하는, 3-차원 물품을 제조하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    프린팅가능한 조성물이 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 프린팅가능한 조성물인, 방법.
  29. 제27항 또는 제2항에 있어서,
    증착된 층이 약 365 nm 내지 약 405 nm의 파장에서 조사되는, 방법.
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