基于DLP生物3D打印κ-卡拉胶水凝胶制造组织工程支架

供稿人：连伟龙 连芩 供稿单位：西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

人工制造生物组织和器官作为患者移植替代品的需求推动了组织工程领域的发展。基于数字光处理(DLP)的生物3D打印技术具有快速制造含细胞的复杂三维支架的优势。印度科学院的研究人员开发的新型MA-κ-CA水凝胶生物墨水可以通过基于DLP的生物3D打印进行处理，通过对具有高打印分辨率、快速构建速率（6秒/层）、可扩展性和成本效益的预聚物进行光固化来制造复杂的结构，再现了组织和器官的复杂结构特性。

图1 DLP 3D打印MA-κ-CA水凝胶示意图

配制了不同浓度(1-5% w/v)的MA-κ-CA水凝胶，对其溶胀、降解、机械和流变特性以及生物打印的适用性进行了完整的表征，并评价了细胞活性、黏度和剪切稀化行为。使用DLP 3D打印技术展示了可光固化甲基丙烯酸酯-κ-卡拉胶(MA-κ-CA)的出色打印性能，打印出高度复杂的三维MA-κ-CA水凝胶支架，支架中含有的NIH-3T3细胞在数天内表现出较高的活力和良好的增殖能力。

图2 三维结构和细胞活性评价

该研究开发的光聚合MA-κ-CA水凝胶生物墨水为各种软组织的生物3D打印提供了机会，这些软组织可以真实地模仿天然组织的生物力学特性和复杂结构。

参考文献：
Kumari S, Mondal P, Chatterjee K. Digital light processing-based 3D bioprinting of kappa-carrageenan hydrogels for engineering cell-loaded tissue scaffolds[J]. Carbohydr Polym, 2022, 290: 119508.