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  利用先進的生物3D打印技術體外仿生構建組織、器官，用于再生醫(yī)學、發(fā)育生物學研究和藥物篩選等已成為全球關注的研究熱點。打印墨水作為生物3D打印技術重要組成部分是實現(xiàn)打印精度，維持細胞存活及功能的基礎。其中，海藻酸鹽（Alg）因其廣泛的來源、較低的價格、優(yōu)異的生物安全性和可打印性被廣泛使用。然而，Alg墨水黏度高、打印后穩(wěn)定性差、缺少生物活性，嚴重阻礙了其在生物打印領域的應用。如何讓這樣一款經典的墨水材料重換生機？近期，中國科學院深圳先進技術研究院阮長順團隊提出雙交聯(lián)改進策略（圖1），通過引入小分子聚陽離子ε-聚賴氨酸（ε-PL）和甲基丙烯酰化改性（-MA），對墨水（即AlgMA/PLMA）進行打印前預交聯(lián)及打印后光交聯(lián)，實現(xiàn)了對大尺寸、精細結構的穩(wěn)定構建。此外，ε-PL賦予墨水可調的電荷性質，顯著提升了其細胞活性調控性能。相關工作以“A Small-Molecule Polycationic Crosslinker Boosts Alginate-Based Bioinks for Extrusion Bioprinting”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》上（2023, 2310369）。本成果為該團隊在2019年提出聚電解質基打印墨水（Lin et al. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808439.）后取得相關進展。該論文得到了國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然基金優(yōu)秀青年基金項目等基金的資助。

圖1  小分子聚陽離子增強型海藻酸鹽生物墨水精準構建大尺寸結構

圖2  AlgMA/PLMA生物墨水打印性能定量分析

圖3  AlgMA/PLMA生物墨水調控細胞活性

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202310369

通訊作者簡介

  阮長順，中國科學院深圳先進技術研究院研究員/博士生導師，聚焦于生物3D打印器官體外精準制造與功能重建等前沿交叉研究，尤其在骨-關節(jié)功能重建方面。先后主持國家級課題5項（國家自然科學基金優(yōu)秀青年項目、科技部重點研發(fā)計劃課題等），省市科技項目10余項。近年來，以通訊作者（含共同）發(fā)表30余篇，包括The innovation、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Bone Res.、Biomaterials、Bioact. Mater.、Research等；申報中國發(fā)明專利30余項，國際PCT專利6項，獲發(fā)明專利授權15項，部分實現(xiàn)轉化；擔任中國生物材料學會生物材料先進制造分會秘書長、中國康復醫(yī)學會修復重建外科專業(yè)委員會再生醫(yī)學轉化學組常務委員、中國醫(yī)藥生物技術協(xié)會3D打印分會委員等；擔任生物制造領域國際期刊Bio-Des. Manuf 副主編。