基于增材制造原理,生物3D打印可將由生物材料、細胞或生長因子等組成的生物墨水逐層堆積構(gòu)建出具有生物功能的復(fù)雜結(jié)構(gòu),正日益成為體外模型構(gòu)建的有力工具。而作為生物3D打印的關(guān)鍵要素,生物墨水既決定了打印技術(shù)的具體實施,也直接決定了細胞存在的三維環(huán)境。但現(xiàn)有生物墨水通常面臨可打印性和生物功能性間的權(quán)衡,造成了生物制造窗口(Biofabrication Window)狹窄,或體外模型結(jié)構(gòu)及功能單一。研究表明,生物墨水的力學(xué)性能與其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)密不可分,而基于天然材料構(gòu)建的生物墨水在外力作用下大多會發(fā)生凝膠體系破壞而無法滿足應(yīng)用需求。近年來,通過構(gòu)建規(guī)整網(wǎng)絡(luò)或引入能量耗散機制以增強生物墨水力學(xué)性能的研究引起了廣泛關(guān)注。其中,四臂聚乙二醇(4-Arm-PEG)因具有互補端基和相同結(jié)構(gòu)尺寸以及能夠在凝膠過程中產(chǎn)生具有相同長度的鏈段而被認為是經(jīng)典的規(guī)整網(wǎng)絡(luò)。然而,4-Arm-PEG 有限的端基數(shù)量和官能團密度會導(dǎo)致其在被用作生物墨水時面臨著反應(yīng)效率低下、成膠時間過長以及缺乏功能性等局限。
Figure 1. 肽類樹狀分子增強生物墨水制備及其用于生物3D打印血管化肝模型示意圖
Figure 2. 肽類樹狀分子增強生物墨水理化性能表征
Figure 3. 肽類樹狀分子增強生物墨水可打印性評價
Figure 4. 基于肽類樹狀分子增強生物墨水的打印結(jié)構(gòu)形狀保真度評價
Figure 5. 肽類樹狀分子增強生物墨水用于生物3D打印血管化肝模型
Figure 6. 基于肽類樹狀分子增強生物墨水構(gòu)建的血管化肝模型功能評價
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.actbio.2023.08.008
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