供稿人:梁紅濤 賀健康 發(fā)布日期：2018-06-20
細胞3D打印是以活細胞、生物活性因子及生物材料的基本成形單元，設計制造具有生物活性的人工器官、植入物或細胞三維結構的技術，融合了制造科學與生物醫(yī)學，是一項具有交叉性和前沿性的新興技術。
但就目前來說，可用于細胞3D打印的材料非常有限，其中能夠實現(xiàn)方便快捷高精度的打印材料就更加缺乏，因此針對有限的材料，不斷創(chuàng)新打印方法滿足生物3D打印對多材料高精度的需求是非常有必要的，因此美國的賓夕法尼亞大學生物工程學院Jason A. Burdick團隊針對這一需求，提出了一種非常巧妙的光固化水凝膠的打印方法可用于實現(xiàn)多種光固化水凝膠的三維結構的構建和多材料的切換。其基本原理如圖1所示。
圖1 三種打印光固化水凝膠的方法
相對于圖1中傳統(tǒng)的預交聯(lián)①和后交聯(lián)②，Burdick團隊提出了一種折中的辦法③，在針頭的末端使用了一段透光的樹脂管，在紫外燈的作用下，使得凝膠在流經(jīng)這段管道時，可以讓其凝膠并保持一定的強度，最終在基底上逐漸沉積成三維結構。利用這種方法不但可以實現(xiàn)高精度的打印而且更有利于提高細胞存活率。
此外該團隊還基于這種方法，拓展了進一步的應用，如圖2所示，利用同軸針頭實現(xiàn)內外兩種光固化凝膠材料的打印，或者通過控制材料的供給實現(xiàn)多種材料的交替打印或空心管結構。
圖2 打印方法的其他應用探索