【EFL合作进展】《AFM》：结晶相变3D打印方法实现高精度及有序微孔的生物水凝胶支架制造

主要观点总结

本文介绍了汪少芸教授团队和贺永教授团队提出的结晶相变3D打印方法，解决了超软生物水凝胶高保真度3D打印的难题。该方法通过快速结晶产生相变，提升水凝胶强度，用蜂蜡进行相变的墨水体系具有优势。研究评估了相变墨水的行为和机制，构建了多孔水凝胶支架，具有良好的生物相容性和机械强度。该技术提高了3D打印的保真度，并用于组织工程和再生医学中的大组织或器官的高保真度生物制造。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

3D打印生物水凝胶支架在再生修复方向有应用前景，但高保真度打印和细胞生长是难题。

关键观点2: 研究方法

汪少芸教授团队和贺永教授团队提出了结晶相变3D打印方法，通过相变墨水体系实现高保真度打印。

关键观点3: 相变墨水体系

相变墨水体系用蜂蜡作为相变材料，通过简单加热洗脱，实现水凝胶内部构造多孔结构。

关键观点4: 研究结果

评估了相变墨水的行为和机制，构建了多孔水凝胶支架，具有良好的生物相容性和机械强度。该技术提高了3D打印的保真度，并成功应用于细胞培养和组织工程。

关键观点5: 研究应用

该技术具有潜力用于组织工程和再生医学中的大组织或器官的高保真度生物制造。

关键观点6: 研究要点

（1）晶体转导3D打印技术构建的3D结构保真度优于现有方法；（2）相变墨水体系适用于多种生物水凝胶的3D打印；（3）该技术能显著提高肌肉缺损大鼠的组织功能恢复。

文章预览

【背景】 3D打印生物水凝胶支架在再生修复方向有巨量应用场景，然而，由于生物水凝胶的超软特性，使得高保真度3D打印极具挑战；此外其水凝胶内部空隙较小，不利于细胞在其内部生长。 福州大学生物科学与工程学院汪少芸教授团队和浙江大学贺永教授团队 提出了一种具有高保真度的 结晶相变3D打印方法 ， 相关工作以 “Crystal transduction 3D printing of bio-hydrogels with high fidelity and order micro pores” 近期发表在著名期刊 《Advanced Functional Materials》 。 超软的生物水凝胶既然难以打印，在打印中将其临时将其强度提升上去，无疑可以高效的解决这个问题 。目前业界常用冷冻或升温的方法来临时提升水凝胶的强度，但该方法有诸多局限性。 在本研究中，团队提出了一种在打印过程中通过快速结晶产生相变，进而快速提升水凝胶强度的全新思路，并开发了 ………………………………