基于增材制造原理,生物3D打印可将由生物材料、细胞或生长因子等组成的生物墨水逐层堆积构建出具有生物功能的复杂结构,正日益成为体外模型构建的有力工具。而作为生物3D打印的关键要素,生物墨水既决定了打印技术的具体实施,也直接决定了细胞存在的三维环境。但现有生物墨水通常面临可打印性和生物功能性间的权衡,造成了生物制造窗口(Biofabrication Window)狭窄,或体外模型结构及功能单一。研究表明,生物墨水的力学性能与其网络结构密不可分,而基于天然材料构建的生物墨水在外力作用下大多会发生凝胶体系破坏而无法满足应用需求。近年来,通过构建规整网络或引入能量耗散机制以增强生物墨水力学性能的研究引起了广泛关注。其中,四臂聚乙二醇(4-Arm-PEG)因具有互补端基和相同结构尺寸以及能够在凝胶过程中产生具有相同长度的链段而被认为是经典的规整网络。然而,4-Arm-PEG 有限的端基数量和官能团密度会导致其在被用作生物墨水时面临着反应效率低下、成胶时间过长以及缺乏功能性等局限。
Figure 1. 肽类树状分子增强生物墨水制备及其用于生物3D打印血管化肝模型示意图
Figure 2. 肽类树状分子增强生物墨水理化性能表征
Figure 3. 肽类树状分子增强生物墨水可打印性评价
Figure 4. 基于肽类树状分子增强生物墨水的打印结构形状保真度评价
Figure 5. 肽类树状分子增强生物墨水用于生物3D打印血管化肝模型
Figure 6. 基于肽类树状分子增强生物墨水构建的血管化肝模型功能评价
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.08.008
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