【科研摘要】基于水凝膠的三維（3D）生物打印已被證明有希望制造用于再生醫學的組織支架。值得注意的是，到目前為止，尚未完全實現對具有所需結構特性的水合和柔軟3D水凝膠支架的生物打印。此外，由于當前成像技術的局限性，生物打印水凝膠支架的評估仍然具有挑戰性，但對于支架設計，制造和縱向研究仍然至關重要。最近，薩斯喀徹溫大學Ning Zhu博士/Xiongbiao Chen教授團隊介紹了團隊對水凝膠支架的生物打印的研究以及基于同步加速器傳播的計算機斷層掃描成像（SR-PBI-CT）的新型無創成像方法的發展，以研究水凝膠支架及其結構的特性原位和體內對環境刺激的反應。通過嚴格的印刷工藝規程成功地對具有不同結構模式的水凝膠支架進行了生物印刷，然后在生理環境中通過SR-PBI-CT進行了成像。受到可控壓縮載荷的影響，對支架的結構響應進行了可視化，并根據由壓縮載荷引起的結構變形進行了表征。隨后將水凝膠支架植入大鼠體內，作為SR-PBI-CT成像的神經導管，獲得的圖像說明了其高相襯度，并經過了進一步處理以進行3D結構重建和定量表征。結果表明，支架的設計和印刷條件在印刷的支架結構和機械性能中起著重要作用。更重要的是，團隊從SR-PBI-CT獲得的圖像使我們能夠以高成像分辨率可視化水凝膠3D結構的細節。它證明了該成像技術在多種生理環境中植入前后植入3D水凝膠結構的非侵入性原位表征的獨特能力。因此，已建立的成像平臺可以用作組織工程中水凝膠支架的設計和縱向研究的可靠，高精度工具。相關論文以題為Noninvasive Three-Dimensional In Situ and In Vivo Characterization of Bioprinted Hydrogel Scaffolds Using the X-ray Propagation-Based Imaging Technique發表在《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。【科研摘要】圖1.打印速度/交聯劑濃度對使用Alg和Alg-Ge進行的多層腳手架印刷完整性的影響。圖3.帶有各種內部設計模式和結構細節的水凝膠支架，通過SR-PBI-CT可視化。圖4.單軸壓縮下的Alg-Ge支架（3D重建，俯視圖和變形檢查）。圖6.帶有印刷水凝膠支架芯和PCL管殼的導管及其植入。（A1，A2）設計和生物打印的Alg支架; （B1，B2）導管使用PCL螺旋管和Alg支架組裝而成；（C1-C3）植入導管以重新連接切除的大鼠坐骨神經。圖7.植入前后導管的可視化。參考文獻：doi.org/10.1021/acsami.1c02297版權聲明：「高分子材料科學」公眾號旨在分享學習交流高分子聚合物材料學等領域的研究進展。上述僅代表作者個人觀點。如有侵權或引文不當請聯系作者修正。商業轉載或投稿請后臺聯系編輯。感謝各位關注！【往期回顧】【1】《Science Advances》康奈爾大學馬明林：可細胞遞送的水凝膠反向呼吸封裝系統【2】《大分子》浙大吳子良/鄭強/杜淼，華工孫桃林：氫鍵締合介導的韌性超分子水凝膠的動力學和粘彈性【3】臺灣大學徐善慧《材料化學》分層膠束結構和快速粘合性的可注射酚醛-殼聚糖自修復水凝膠 【4】《AFM》北化劉惠玉/郭新東：NIR激光觸發的微針液體創可貼，用于傷口護理
