生物墨水甲基丙烯酰化弹性蛋白(ElaMA)在3D生物打印技术中的选择条件

3D打印是增材制造的一种形式，通过对材料进行选择性的增量分层以形成3D结构来生产产品。目前有三种主要能够应用于医学领域的3D打印方式：3D打印制药（printing of pharmaceuticals）、3D打印结构性医疗器械（printing of structural medical devices）和3D生物打印（3D bioprinting）。其中，3D生物打印是一种以活细胞和生物相容性材料（生物材料）在三维结构上打印类似活体组织结构的新科技手段。

3D生物打印是一种打印生物材料和细胞形成组织状产品的技术。这项技术应用过程中用到的细胞和生物材料被称为“生物墨水”，可以打印出能够模仿体内复杂生物结构的组织。3D生物打印技术目前的研究重点是制造患病组织模型，这些模型可以替代实验动物测试新药。这项技术还被用来进行新的医学疗法研究。这种利用生物打印制造像组织一样的材料的技术被称为“生物制造”。

生物制造产品（打印组织或器官）的生产有三个重要阶段:成像和设计（imaging and design）、生物墨水的选择（bioink selection）、打印和成熟（printing and maturation）。

生物墨水的选择：

3D生物打印过程的一个关键因素是生物墨水的设计。生物墨水是用来制造仿生组织结构的，理想的生物墨水应该具备以下条件：一是保持正确的物理属性以便打印。二是满足反应（凝胶）的需求，能够塑造一个三维形状。三是生物相容性,在有毒产品中不降解。四是具有活体组织的机械相似属性。五是在机体中能够支持细胞的生长。
具有这些特性的材料主要包括天然蛋白质，如明胶和丝。将它们制成液体溶液，需要打印时，就可以按需制备半固体材料。由于生物墨水是用来制造组织状结构的，因此，它可能还含有活细胞，但将细胞添加到生物墨水中会使其变得更加细腻，打印难度更高。

3D生物打印举例

肺的核心功能单位是肺泡，肺泡是气体（氧气）进入毛细血管的地方。水凝胶，可以模仿血管通道。利用3D生物打印技术，当红细胞被泵出并通过这些通道时，能够获得氧气。

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以上内容来自小编zzj 2021.2.1