科学岛团队研制出新式3D生物打印复合资料

  近来，记者从中国科学院合肥物质科学研讨院了解到，该院强磁场中心研讨员王俊峰及其团队研制出新式3D生物打印复合资料，用于安排工程修正范畴，并取得了系列研讨进展。相关效果日前宣布在世界期刊《资料与规划》和《世界生物大分子杂志》上。

  3D生物打印技能，作为前沿的生物制作技能，运用活细胞、支架资料、生长因子等生物活性物质来构建杂乱的生物安排，能够仿照天然安排的功用和形状，在生物安排修正中具有很多优势。

  现在，常用的3D生物打印资料包含用于硬安排修正的聚己内酯和聚乳酸-羟基乙酸共聚物，以及用于软安排修正的水凝胶（如明胶、海藻酸盐、透明质酸），但这些资料仍有可优化的空间，特别是在资料的生物相容性、机械功能、可降解性和打印精密度等方面。

  生物硼基玻璃（BBG）是一种生物活性资料，能够与人体安排、细胞进行杰出相容，还能被机体辨认并促进安排的整合，在骨安排修正和再生医学中已有大范围的运用。在骨安排修正中，研讨团队运用生物硼基玻璃的共同理化特性，结合生物支架体单元，规划了含有不同生物硼基玻璃含量的定制复合资料，并经过选择性激光烧结技能3D打印出高质量的骨残缺修正支架。

  试验依据成果得出，生物硼基玻璃的参加显着改进了支架的归纳功能，包含适合的孔隙率、机械强度、亲水性、体外降解速率、细胞相容性、成骨分解才能及体内成骨和血管生成的生物学功能。

  在软安排修正中，团队根据对生物硼基玻璃的特别表里生物矿化特性的深入研讨，将BBG颗粒引进海藻酸钠（SA）中，构建了高精度3D打印的BBG-SA生物墨水。研讨标明，BBG与SA结合后，能够有显着效果地诱导降解并开释钙离子，发动海藻酸钠的内部凝胶化进程。一起，BBG作为填料，处理了传统运用氯化钙进行外部交联时，形成的凝胶化不均匀和显着缩短问题。经过挤出式3D打印技能，团队规划了含有不同BBG含量的3D打印水凝胶复合支架，并体系评价了BBG-SA水凝胶的流变特性、打印精度和成型缩短状况。

  成果标明，增加BBG显着改进了海藻酸钠在3D打印中的低打印精度和成型缩短问题，其间0.5%的BBG-SA配方表现出最佳的可打印性、打印精度和成型缩短，展现了该原料在安排工程3D生物打印中的运用潜力。