中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院團隊3D打印材料技術(shù)取得突破，有望打印耳、鼻、氣管軟骨

來源：北京日報

中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院團隊研發(fā)了一種新型3D生物打印材料——雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，大幅提升了材料的韌性、彈性、剛性及可拉伸性。19日，該院介紹，這種材料有望應(yīng)用于耳、鼻和氣管軟骨等復(fù)雜彈性組織的再生。

近年來興起的3D生物打印技術(shù)，可用于促進人體組織再生、重建活體結(jié)構(gòu)。天然水凝膠因具有良好的生物相容性和可打印性，逐漸成為一種3D生物打印材料。然而，這種材料大多是脆性的，承重能力較弱，因此很難在耳、鼻、氣管軟骨等復(fù)雜彈性組織再生時發(fā)揮作用。

如今，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院整形外科醫(yī)院教授蔣海越、研究員劉霞、醫(yī)師王迪和曾今實等人組成的團隊，提供了一種新思路——應(yīng)用純天然聚合物甲基丙烯酰明膠、鄰硝基芐基接枝透明質(zhì)酸和豬主動脈中提取的彈性蛋白混合，構(gòu)成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。測試結(jié)果顯示，這種凝膠的韌性比天然水凝膠明顯提高，具備優(yōu)異的彈性、可拉伸性和可打印性，能承受約80%的壓縮變形但不破裂，承受約170%的應(yīng)變變形后仍可恢復(fù)到原來的結(jié)構(gòu)，重復(fù)100次機械加載也能快速恢復(fù)到原來的形狀。

△3D打印耳朵（注：圖片與內(nèi)容無關(guān)）

使用它打印出的復(fù)雜彈性組織，能長期保持完整性和形狀。該團隊表示，這種凝膠表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，具有打印出耳、鼻、氣管軟骨等復(fù)雜結(jié)構(gòu)、促進彈性組織再生的潛力，有望得到廣泛應(yīng)用。最近，該研究成果在國際英文學(xué)術(shù)期刊《聚集體》雜志上發(fā)表。

當然，雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠也存在一定的局限性。例如雖增強韌性和彈性，但剛度仍然不足，打印出的生物結(jié)構(gòu)無法承受預(yù)期的皮膚張力。團隊正以此為突破口，進一步研究改進配方。