生物3D打印用丝素蛋白基凝胶墨水的研究进展
2021-11-29姜雨淋张克勤
纺织学报 2021年11期
姜雨淋, 王 卉, 张克勤
(1. 苏州大学 纺织与服装工程学院, 江苏 苏州 215021; 2. 苏州大学 现代丝绸国家工程实验室,江苏 苏州 215123; 3. 苏州大学 纺织行业丝绸功能材料与技术重点实验室, 江苏 苏州 215123)
蚕丝纤维因其柔软的手感、珍珠般的光泽及良好的吸湿性,在传统纺织领域使用已超过4 000年[1]。由于在蚕体内的自然成形过程中丝蛋白形成了准有序的液晶相,在后续吐丝过程中丝蛋白形成有序和无序相间结构,使蚕丝纤维表现出出色的力学性能,如强度、韧性。此外,蚕丝与生物体相互作用良好,产生免疫反应的概率极低,已被用作手术缝合材料近百年[2]。蚕丝纤维在传统纺织领域可以通过机织、针织和非织造等工艺制作成面料,而近年来蚕丝经脱胶工艺去除表面丝胶蛋白成分后所获得的再生丝素蛋白溶液,为制造具有多种形态结构的丝素蛋白(SF)材料提供了新的路径。然而,受到传统制造技术的限制,再生丝素蛋白材料的形态结构比较有限,难以呈现与天然组织类似的复杂精妙的多尺度、多层级结构,因此对调控细胞行为以及再生结构和功能化的组织作用有限,限制了其在生物医学领域的进一步应用。
3D打印技术是一种新兴的快速成形技术,相比于传统的制造方法,3D打印技术可精确快速地制造任意复杂形状的三维结构体,真正意义上地实现“自由制造”[3]。3D打印技术的独特优势使其在生物医疗领域发展迅速,可实现在体外重建具有特殊复杂三维结构和功能的类组织生物体系,为组织工程、再生医学、器官移植、药物筛选以及肿瘤研究等带来新的研究思路与解决方案[4]。……
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