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
- 香港城市大学吕坚教授 Adv. Mater.:多材料3D和4D生物打印异质结构用于组织工程 2023-09-26
- 苏州纳米所张智军研究员团队 CEJ:负载神经干细胞3D打印导电神经支架显著改善脊髓损伤修复效果 2022-08-29
- 清华大学生物制造欧阳课题组招聘医工交叉方向博士后 | 生物制造、生物3D打印、水凝胶、组织工程、体外生命系统 2022-05-29
- 东华大学陈志钢教授团队 AFM: 仿生设计碳纤维/二氧化钛@聚吡咯光热-电热织物用于全天候海水蒸发 2025-02-15
- 四川大学宋飞教授《ACS Nano》:可用于光多路信息加密的偏振与结构色可调仿生多级光子材料 2025-02-12
- 苏大汪晓巧教授、张克勤教授Nano Lett.:仿生超拉伸、结构可编程Janus螺旋水凝胶纤维用于应变不敏感的人体热能收集与传感 2025-02-10
- 深圳大学微流控与软物质课题组 AFM:多材料DLP生物打印构建具有可灌注网络的多组分异质水凝胶 2024-04-17