清华大学张婷/熊卓《AFM》3D打印微珠双相生物沙子

来源：高分子材料科学

3D挤出生物打印的一个主要挑战是数量有限的生物墨水，它满足对具有必要流变特性的可打印性和具有理想微环境的功能的相反要求。最近，这个限制是通过开发一种通用的策略来解决的，用于建立基于细胞的微双相（MB）生物过滤。MB生物墨水包含两种成分，即微流电池下的微珠为生物打印提供了自身的变化特性，以及形成第二聚合物网络以微连接的水前体，提供后结构稳定性。在复杂结构中。MB bioink 不影响可塑性的情况下提供了出色的机械性能，并且具有极好的循环压缩和拉伸弹性的超弹性。此外，MB bioink 的微表面和水凝打印胶前体可以封装不同类型的细胞，共同在微规模上创造异质细胞的微环境。功能。MB 生物应用开发了许多机会。

图 1 载有细胞的 MB 生物过滤的制造和 3D 打印。

图2MB bioink成分的流变学特征和特征。

图3使用MB bioink的3D打印能力和保真度。

图4MB bioink 打印结构的机械特性。

图5具有异质微环境的3D打印补化肝组织结构。

图6肝脏功能和氢气能量和表达水平。

总结
该团队引入了基于细胞微环境的双双相（MB）生物墨水的概念，3D 创造生物打印的通用策略。联聚合物网络能力堵塞和。该团队通过MB生物技术的这种流变（即剪切方法稀化、辐射特性和自我恢复）提供的生物扩展制造窗口提供了惊人的生物打印。具有高形状高形状保真的 3D 复杂结构，包括鼻子、耳朵出力、视力和大脑模型。此外，MB 生物墨水在牺牲其任何可打印性的情况下提供了很好的机械性能表现性，并表现出来超弹性运动、极好的循环压缩和策略拉伸。这种通用且自主的为3D打印异质组织结构提供了一种更有效的方法论方法，从而可以轻松调整MB bioink 以在微尺度水平上实现异异细胞微环境。团队对肝组织的演示验证，MB bioink 中局部增加的细胞打印密度和空间细胞模式加速了细胞再生和功能化，并进一步促进了打印的肝组织结构的功能成熟。总体而言，具有机械性质、超弹性和异质微环境的 MB bioink 设计的配方为组织工程和软机器人等生物医学中的 3D 生物打印开辟了新的应用领域。


相关论文以题为3D Printing of Cell-Laden Microgel-Based Biphasic Bioink with Heterogeneous Microenvironment for Biomedical Applications发表在《Advanced Functional Materials》上。通讯作者是清华大学张婷副墨水，和熊卓副教授。
参考文献：
doi.org/10.1002/adfm.202109810