隨著3D打印假肢、植入物和和各種各樣的設(shè)備已經(jīng)變得越來越普遍，生物打印已經(jīng)成為被人們談?wù)摰迷絹碓蕉嗟臒衢T話題。事實(shí)上這一技術(shù)所帶來的制造可置換身體器官的可能性對(duì)于每一個(gè)人而言都有強(qiáng)大的吸引力。

近日，據(jù)《ACS Biomaterials Science & Engineering》雜志報(bào)道，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種可能會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)生物打印的新型材料。在論文《可作為雙組分室溫可固化3D打印材料的多元醇-蠶絲生物油墨配方（Polyol-Silk Bioink Formulations as Two-Part Room-Temperature Curable Materials for 3D Printing）》中，來自Tufts大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到，材料，或者生物油墨的缺乏是進(jìn)一步發(fā)展3D打印生物對(duì)象——如骨骼、器官、組織等——的重要障礙。為了解決這個(gè)問題，他們找到了人類使用歷史最長的生物材料——蠶絲。

用蠶絲生物凝膠進(jìn)行3D打印

通過將稀釋的蠶絲溶液與無毒的多元醇（也稱為糖醇，食品常用）一起進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，研究人員能夠得到一種具有“自凝固”特性的分子材料Silk Matrix。在實(shí)驗(yàn)中他們發(fā)現(xiàn)，通過控制其自凝固過程，這種物質(zhì)可以作為一種3D生物打印材料使用。因?yàn)樗梢援a(chǎn)生結(jié)構(gòu)并具有支撐能力，并且不像其它化學(xué)物質(zhì)那樣需要進(jìn)一步處理，研究人員認(rèn)為它在組織工程和3D打印植入物方面具有很大的應(yīng)用潛力。

具有自凝固特性的蠶絲油墨

據(jù)了解，研究人員制造出的這種“多元醇—蠶絲”油墨是透明且有彈性的，能在水中保持穩(wěn)定，與其它的材料，如熱塑性塑料、硅膠、膠原和明膠、藻酸鹽等，相比具有更大的應(yīng)用潛力。而且，為了避免對(duì)于他們正在操作中的細(xì)胞產(chǎn)生有害的影響，蠶絲蛋白是一種良好的潛在替代材料，因?yàn)樗鼈兛梢员苊馐褂酶邷睾彤a(chǎn)生pH值的變化。

設(shè)備和材料在推動(dòng)生物打印技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中顯然著扮演重要角色。而這種將蠶絲作為生物打印材料的發(fā)現(xiàn)無疑為從事3D生物打印和組織工程方面的研究的科學(xué)家們提供了重要工具。參與此項(xiàng)研究的人員為Rod R. Jose、Joseph E. Brown、Katherine E. Polido,、Fiorenzo G. Omenetto和David L. Kaplan。