供稿人:梁红涛 贺健康 发布日期：2018-06-20
细胞3D打印是以活细胞、生物活性因子及生物材料的基本成形单元，设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构的技术，融合了制造科学与生物医学，是一项具有交叉性和前沿性的新兴技术。
但就目前来说，可用于细胞3D打印的材料非常有限，其中能够实现方便快捷高精度的打印材料就更加缺乏，因此针对有限的材料，不断创新打印方法满足生物3D打印对多材料高精度的需求是非常有必要的，因此美国的宾夕法尼亚大学生物工程学院Jason A. Burdick团队针对这一需求，提出了一种非常巧妙的光固化水凝胶的打印方法可用于实现多种光固化水凝胶的三维结构的构建和多材料的切换。其基本原理如图1所示。
图1 三种打印光固化水凝胶的方法
相对于图1中传统的预交联①和后交联②，Burdick团队提出了一种折中的办法③，在针头的末端使用了一段透光的树脂管，在紫外灯的作用下，使得凝胶在流经这段管道时，可以让其凝胶并保持一定的强度，最终在基底上逐渐沉积成三维结构。利用这种方法不但可以实现高精度的打印而且更有利于提高细胞存活率。
此外该团队还基于这种方法，拓展了进一步的应用，如图2所示，利用同轴针头实现内外两种光固化凝胶材料的打印，或者通过控制材料的供给实现多种材料的交替打印或空心管结构。
图2 打印方法的其他应用探索