机械工程学报

作者：顾恒, 连芩, 王慧超, 李涤尘, 靳国瑞, 崔滨

单位：1. 西安交通大学机械制造系统国家重点实验室 西安 710054;2. 西安交通大学机械工程学院 西安 710049;3. 西安交通大学生命科学与技术学院 西安 710049

关键词：甲基丙烯酸酐化明胶,复合凝胶,挤出式生物3D打印,人真皮成纤维细胞；

基金：科学技术（BWS17J036，18-163-13-ZT-003-011-01）和国家自然科学基金（51835010，51375371）资助项目。

甲基丙烯酸酐明胶（Methacrylated gelatin，GelMA）是具有光敏官能团的改性明胶，有良好的生物相容性，广泛用于构建皮肤、神经等软组织支架。然而，光照交联单一成分的GelMA，其力学性能和结构维持性较差，难以通过挤出3D打印成形生物支架。提出一种适用于挤出式打印且力学性能增强的GelMA复合凝胶，其主要成分为GelMA、明胶和海藻酸钠。黏度测试试验筛选出适合挤出3D打印的复合材料配比，3D打印工艺试验研究和分析了打印气压、喷头移动速度、喷头高度、光照条件对挤出连续性和微丝直径的影响。当喷头内径为200 μm时，GelMA复合凝胶实现顺畅出丝（φ293～1 211 μm）的条件为气压在0.05～0.25 MPa，打印速度为1～15 mm/s，喷头高度为200～600 μm，光照强度为70～272.56 mW/cm2。拉伸试验表明光照交联后，复合凝胶较之同浓度GelMA（5%，w/v）的弹性模量提高近1倍，伸长率保持一致。细胞培养试验显示GelMA复合凝胶具有良好的生物相容性，包埋在其内部的人真皮成纤维细胞培养至第7天时存活率达85%。

来源：2020年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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