傳統(tǒng)的生物墨水如GelMA、PEGDA和PNIPAM并不滿足DLP要求，殼聚糖（CHI）具有較好的生物相容性及可降解性質，運用于生物醫(yī)學領域。但是殼聚糖生物墨水固化速度較慢，在打印過程中難以維持框架結構。通過一步法合成能光固化的甲基丙烯?；瘹ぞ厶牵?/font>CHI-MA），同時對CHI-HA的綜合性質進行評估，是可用于DLP的合適材料。

，通過殼聚糖上的氨基與甲基丙烯酸酐反應形成CHI-MA，該殼聚糖的衍生物具備水溶性及紫外交聯(lián)性質。CHI-MA中加入光引發(fā)劑LAP后，在波長為405 nm的藍光下可實現(xiàn)固化，避免紫外光對生物墨水中細胞的損傷。

CHI及CHI-MA的XRD圖提示CHI-MA中原本殼聚糖上的大量氫鍵被（Fig. 2A）。氫核磁共振光譜（1H NMR）及紅外光譜（FTIR）結果提示CHI上成功修飾了MA（Fig. 2B, C）。材料的取代度與材料溶解性、交聯(lián)及力學性能相關。通過分析發(fā)現(xiàn)CHI-MA的取代度與加入的MA比例正相關（Fig. 2D）

生物墨水的流變性能及光固化速率是其成功打印的前提。研究人員發(fā)現(xiàn)在中性溶液中，當CHI-MA的取代度從11.7%增加到33.6%時，其溶解率從7.5增加至32.0 mg/mL（增加了4.26倍）（Fig. 3A）。CHI-MA的固化是通過光聚合作用實現(xiàn)（Fig. 3B），并且固化時間隨著CHI-MA的取代度增加而縮短（Fig. 3C）。此外，CHI-MA的取代度也會影響其溶脹性能。該研究發(fā)現(xiàn)，當取代度增加時，溶脹率降低，表明高取代度的CHI-MA具備能在更短時間內維持結構穩(wěn)定的特點（Fig. 3D）。

進一步對CHI-MA的生物相容性進行評估。細胞活死染色結果提示表明不同取代度的CHI-MA對細胞活性及形態(tài)均無影響（Fig. 5A, B）。此外，MTT結果表明CHI-MA對也無影響（Fig. 5C）。DLP過程中，光固化過程產生的自由基會損傷細胞。中，研究人員發(fā)現(xiàn)添加LAP光引發(fā)劑的情況下，光固化過程對細胞活性無影響。而添加I2959光引發(fā)劑的情況下，光固化過程損傷細胞（Fig. 5D）。

以CHI-MA作為生物墨水基于DLP的3D生物打印。用設計出3D結構模型（Fig. 6A）。隨后向DLP儀器中加入CHI-MA及LAP的混合物（Fig. 6B）。通過調整程序可改變打印結構的尺寸（Fig. 6C-F）。同時，研究人員對DLP構建的CHI-MA凝膠中細胞活性進行評價，活死染色結果提示細胞在CHI-MA凝膠中培養(yǎng)14天仍有較高活性（Fig. 6G-H）。

西安齊岳生物是集化學科研和定制與一體的化學公司,可以提供3D打印結合生物墨水材料，為打印出的細胞或提供更接近體內的生長環(huán)境，可應用于再生和工程中心臟、皮膚、軟骨、骨骼等構建；以及體外檢測模型構建，來進行科研代謝和篩選、化妝品檢測、生物材料和干細胞的體外分化等研究。

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