一種在潮濕條件下進行生物制造的粘性生物墨水

供稿人：張智航、連芩
供稿單位：西安交通大學機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室
來源：中國機械工程學會增材制造技術(shù)（3D打印）分會

生物打印已成為制造有生物醫(yī)學應用的活細胞支架的一種關(guān)鍵方法。例如，骨骼再生，軟骨、皮膚、肝和神經(jīng)組織，以及用于疾病調(diào)查和藥物篩選的組織建模，均已通過三維（3D）生物打印實現(xiàn)。生物打印的一種方法是術(shù)中生物打�。↖OB），其中生物墨水在外科手術(shù)過程中實時圖案化在活物體上以進行組織修復。與體外生物打印后植入的組織相比，IOB最大限度地減少了樣品轉(zhuǎn)移或手動干預引起的污染和干擾的風險。因此，IOB是一種新興且有前途的技術(shù)，越來越多地應用于組織修復，特別是用于骨骼，軟骨和皮膚等皮膚組織的再生。

最近上海交通大學，哈佛大學等聯(lián)合研究出了一種由明膠甲基丙烯酰、明膠、甲基丙烯酸化透明質(zhì)酸和皮膚分泌物Andrias davidianus組成的粘性生物墨水[1]。生物墨水表現(xiàn)出良好的內(nèi)聚力，允許在潮濕條件下的擠出生物打印，同時對具有不同化學性質(zhì)的各種表面顯示出良好的附著力，這是通過生物墨水配方中呈現(xiàn)的各種鍵來實現(xiàn)的。因此，這種生物墨水能夠使用擠出生物打印制造復雜的平面和體積結(jié)構(gòu)，其中使用符合人體工程學的手持式生物打印機進一步提高靈活性，以實現(xiàn)原位生物打印。體外實驗表明，細胞保持高活力；進一步的體內(nèi)研究表明，良好的整合和即時損傷密封。生物墨水的特性表明其在擠出生物打印中的潛在廣泛用途，并可能將生物打印的應用擴展到原位敷料和微創(chuàng)組織再生等情況。

圖1 IOB與手持式擠出生物打印機 a） 手持式便攜式生物打印機的設計；b）在25-30°C下培養(yǎng)皿表面上使用手持式生物打印機進行3D生物打印; c）在潮濕條件25-30°C下使用手持式生物打印機在培養(yǎng)皿表面上使用粘性生物墨水（GGHS）進行生物打印的圖案。 d）在25-30°C下離體豬皮膚上的原位生物打印。

參考文獻：
Li, W. L.; Wang, M. A.; Wang, S. W.; Wang, X. P.; Avila, A.; Kuang, X.; Mu, X.; Garciamendez, C. E.; Jiang, Z. W.; Manriquez, J.; et al. An Adhesive Bioink toward Biofabrication under Wet Conditions. Small. DOI: 10.1002/smll.202205078.