3D生物打印是一項新興技術，主要用于制造功能性組織結構以替代損傷或病變的組織。該技術以自動化的方式實現了組織結構的再生以及精確控制。主要3D生物打印方式有:激光輔助生物打印(LaBP)、噴墨/液滴生物打印和基于擠壓的生物打印等。
實現生物打印通常需要使用生物墨水（一種或幾種生物材質的水凝膠形式，常常封入目標細胞）。生物打印期間或之后，生物墨水立即交聯或穩定，以實現最終組織結構的構建。理想的生物墨水應該具有目標組織的機械、流變和生物學特性，需滿足如下要求，以確保生物打印組織和器官的正確功能：
1）能夠生成具有足夠機械強度和堅固性的組織結構，同時最好以可調的方式保留組織匹配力；
2）凝膠程度和穩定性可調，有助于生物打印具有高保真度的形狀結構；
3）具有生物相容性，如有必要，需模擬目標組織自然微環境下的生物降解性能；
4）具有化學修飾的適用性，以滿足目標組織的特定需求；
5）最小批間差異進行大規模生產潛力
主要生物墨水材質的優劣勢及應用
| 類型 | 性質 | 優勢 | 劣勢 | 應用 |
|---|---|---|---|---|
明膠 |
由膠原蛋白的三螺旋結構部分水解成單鏈分子 |
生物相容性 非免疫原性 完全生物降解性 |
機械性能不佳 |
* 與戊二醛等進行化學交聯，或與其它水凝膠(如纖維蛋白或藻酸鹽)混合使用 |
| * 用甲基丙烯酸酯進行改性，形成光交聯的材質 | ||||
透明質酸 |
線性的無磺酸的糖胺聚糖 |
生物相容性 很小的跨物種變異 形成靈活水凝膠的能力 |
機械性能差 膠凝速度慢 降解速度快 |
* 與其他水凝膠(例如甲基纖維素)混合，以提高其生物活性和膠凝率 |
| * 被甲基丙烯酸化，并在紫外線或可見光下進行光交聯 | ||||
海藻鹽酸 |
兩種重復的單糖（L-古羅糖醛酸和D-甘露糖醛酸）組成 |
有良好的生物相容性 低廉的價格 快速的膠凝速度 |
不適用于長期培養（離子交聯過程是可逆的） |
* 可作為前體或預交聯溶液（與低濃度的交聯劑混合）被擠出 |
| * 在氯化鈣或硫酸鈣溶液中快速交聯 | ||||
纖維蛋白原 |
細胞質膜糖蛋白 |
在凝血酶和Ca2+離子的存在下聚集成一種穩定的不溶性纖維蛋白凝膠 |
纖維蛋白原和凝血酶的非剪切稀釋性質以及預交聯纖維蛋白的弱機械性能使纖維蛋白的擠壓具有難度 |
* 結合明膠和纖維蛋白(或纖維蛋白原)，在與凝血酶和谷氨酰胺轉胺酶的雙酶交聯 |
支持廣泛的細胞生長和增殖，并在傷口愈合中發揮主要作用 |
||||
I型膠原原纖維 |
三重螺旋蛋白，是人體中最豐富的ECM分子 |
由于主干中存在RGD細胞結合序列，膠原基質刺激細胞粘附和生長 |
當pH、溫度和離子強度調整到接近生理水平時，膠原原纖維前體在30-60分鐘內酸溶并交聯 |
* 如果在膠原蛋白開始聚合時就開始打印，并且將擠出的膠原蛋白在37℃下孵育直到完全交聯，則膠原蛋白交聯適用于擠出基生物打印 |
| * 可以用甲基丙烯酸酯改性 |
產品列表
| 產品號 | 產品名稱 | 規格 | 包裝 |
|---|---|---|---|
| M163027 | 甲基丙烯酸酯化明膠(GelMA) | MA化程度17% | 5g,25g |
| M299511 | 甲基丙烯酸酯化明膠(GelMA) | MA化程度30% | 1g,5g,25g |
| M163028 | 甲基丙烯酸酯化明膠(GelMA) | MA化程度48% | 1g,5g,25g |
| M299512 | 甲基丙烯酸酯化明膠(GelMA) | MA化程度60% | 1g,5g,25g |
| M163029 | 甲基丙烯酸酯化明膠(GelMA) | MA化程度65% | 1g,5g,25g |
| M299513 | 甲基丙烯酸酯化明膠(GelMA) | MA化程度90% | 1g,5g,25g |
| M163031 | 甲基丙烯酸酯化明膠(GelMA) | MA化程度97% | 1g,5g,25g |
| M301771 | 甲基丙烯?；该髻|酸(HAMA) | MA化程度20%-30% | 1g,5g,25g |
| M301774 | 甲基丙烯酰化硫酸軟骨素(CSMA) | MA化程度40%-50% | 1g,5g |
| M301775 | 甲基丙烯?；Ｔ逅徕c(ALMA) | MA化程度20%-30% | 1g,5g |
| C301776 | 殼聚糖-甲基丙烯酸-乳酸 (Chi-MA-LA) |
MA化程度20%-30% | 1g,5g |
| M301777 | 甲基丙烯?；z素蛋白(FibMA) | 1g | |
| M301778 | 甲基丙烯酰化I型膠原(Col1MA) | 100mg | |
| M301779 | 甲基丙烯?；瘡椥缘鞍?ElaMA) | 100mg | |
| M301780 | 甲基丙烯?；嗡?HepMA) | 1g | |
| C301781 | 豬源I型膠原(ColI) | 100mg | |
| E301782 | 豬源彈性蛋白 | 100mg | |
| A301783 | 關節軟骨生物墨水 | 5ml | |
| F301784 | 纖維軟骨生物墨水 | 5ml | |
| E301785 | 彈力軟骨生物墨水 | 5ml |