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凝胶在3D生物打印领域内的广泛应用

更新时间: 2020-01-16 15:06:28  查看次数: 33    

近年来,医学影像技术的进步,为组织工程的发展提供了新的契机,尤其是能够为生物打印技术提供较为完全的人体组织结构数据和组织成分分布,实现精准的3D重建和个性化定制。另外,一系列新型生物材料也逐渐被科学家们发现,为生物打印或组织工程的发展添砖加瓦。海藻酸钠凝胶在3D生物打印领域内已经得到了广泛的应用。海藻酸钠能够和盐迅速反应形成共价网络聚合物,该聚合物具有一定的力学性能、良好的生物兼容性,并能够在生物体内降解,是生物打印研究的理想材料。


生物打印的实现有多种技术方式,如细胞喷墨打印、激光直接打印、光固化成型生物打印、挤出成型生物打印等。喷墨打印的优点是打印速度高、成本低和可用性广,但是打印过程中由热或者机械产生的压力会影响细胞的存活。拥有高分辨率的激光直接生物打印有着广阔的应用前景,但是它的缺陷是高昂的打印成本。光固化成型生物打印具有最快的打印速度,但是它的缺点是不能实现多种类细胞的打印。虽然挤出成型生物打印对细胞也会造成一定的损害,但它是沉积高细胞密度结构常用的方法。一些研究团体已成功利用挤出成型工艺和摇性生物材料制造出3D结构。另外,配备有双打印头的挤出成型打印机已经成功打印了管状结构。多细胞微球体通过挤出沉积并且能够组装成一个设定的3D立体结构。He等人研发了同轴喷头挤出成型打印装备,并且探索出了内置营养通道的细胞打印方法,实现了在打印3D凝胶组织结构的同时打印运输营养通道。虽然基于挤出成型技术的海藻酸钠凝胶3D打印研究己经广泛开展,但是新的医学应用和对精度的追求还在继续。



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