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阿尔托大学
Rubina Ajdary、Siqi Huan、Nazanin Zanjanizadeh Ezazi 等人
许多类型的生物墨水都需要在生物打印之后进行稳定化处理来维持几何结构。为了实现稳定化，通常会在生物墨水中添加可能会导致复杂流变性能的成分，或添加不受细胞支持的添加剂。因此，开发可稳定化的单一成分生物墨水非常有助于简化生物打印工作流程。就生物打印而言，我们尤其需要开发出既可以确保生产过程中的可持续性、可扩展性，又具有一致特性的生物墨水。
阿尔托大学的研究团队选择采用从树木中提取的纳米纤维素 (CNF) 来生产生物墨水，这些纤维素可以通过乙酰化作用进行改良。这种材料来源具有可持续性，分布广泛且易于控制。该团队的多种生物墨水配方均采用了这种基于纳米钙质的材料，包括未改良 CNF、乙酰化 CNF (AceCNF) 和 TEMPO 氧化 CNF (TOCNF)，而且已对这些材料进行了评估。该团队使用流变学技术对生物墨水进行预筛选，然后使用 BIO X 系统确认其适印性能。他们采用基于每种材料的最佳生物墨水配方制成多孔晶格结构物，评估了冻干和再水合后的几何形状和稳定性。BIO X 可确保每种材料配方打印结果的一致性，让他们可以高效对比各种材料，同时还能够实现打印过程的自动化。
最终的结构物采用单一成分生物墨水制成，在打印之后以及冻干期间和之后均表现出良好的稳定性。经细胞活力检测确认与成肌细胞的相容期长达 21 天，说明细胞能够与结构物相互作用并在结构物上增殖。另外，研究也表明这些结构物对细胞无毒性。再水合后的稳定性确认结果显示，上述生物墨水和技术的成本低、一致性高，非常适合用于构建和储存可用作心脏再生基材的结构物。
Acetylated nanocellulose for single-component bioinks and cell proliferation on 3D-printed scaffolds. Biomacromolecules. 2019; 20(7): 2770. DOI: 10.1021/acs.biomac.9b00527