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标题: 基于蚕丝的生物“墨水”，可在室温下进行3D打印 [打印本页]

作者: iCAx开思网 时间: 2015-11-23 09:43
标题: 基于蚕丝的生物“墨水”，可在室温下进行3D打印
世界各地的医院正逐渐采用3D打印技术治病救人，大多数案例涉及3D打印植入物和复制品，为特殊手术做准备。然而，医学界真正的3D打印革命尚未到来：生物3D打印。由具有生物相容性的聚合物和细胞制成特殊的生物材料，可3D打印人体内几乎一切组织。目前，大多数生物材料的用途非常有限，而塔夫茨大学的科学家们已开发出基于蚕丝的生物“墨水”，更加柔韧，用途更广，甚至可以在室温下3D打印。

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生物“墨水”听起来是个很棒的概念——毕竟，3D打印软骨、血管，甚至整个器官，能真正拯救生命。然而，事实是，目前的生物材料还没那么强大。为了实现快速3D打印，大多数“墨水”会采用各种各样的材料制作而成，包括热塑性塑料、硅树脂、胶原蛋白、明胶或藻酸盐。虽然属性各异，但是它们拥有一些相同的负面特性。比如，温度、酸碱度变化，甚至交联方式（关键所在），对其影响非常大，会破坏3D打印的细胞结构。这意味着需要加入其它材料以改善生物“墨水”，有些通过众多添加剂（包括细胞因子和抗生素）获得了成功，能控制细胞功能或规避感染风险。

但显然这些方式都不够完美，我们需要的生物材料应足以适应、甚至不需要温度或酸碱度变化，也无关于交联方式。现状使得3D生物打印的研究停滞不前。终于，有人似乎找到了解决方案。为解决生物“墨水”的局限性，塔夫茨大学工程教授大卫•L•卡普兰，和他的团队正在研究蚕丝蛋白。

此款生物“墨水”对打印环境没有严苛的要求，甚至可以在室温进行3D打印。根据其发表在《ACS生物材料科学与工程》期刊上的论文所述，该材料通过混合蚕丝蛋白（具有生物相容性）、甘油、无毒的糖醇（常应用于制药工业）制作而成。

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这种生物相容“墨水”透明、自交联、柔韧性好，适合实验室各种应用。即使在水中，也表现得非常稳定，因此用途广泛。最重要的是，文中写道“[它无]需化学或光引发剂”。

基于蚕丝的“墨水”研发团队对研究前景非常乐观。作为研究的一部分，他们针对2D和3D打印特殊应用研制了相应的“墨水”。“通过改变配方，可控制蚕丝聚合物基体的结晶度，以支持2D和3D打印，且精度极好”。此外，该“墨水”的自交联特性经过优化，在打印过程中能够形成结构性和辅助性材料。

希望这类“生物相容水状蛋白质墨水”能开启生物打印创新浪潮。

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