CN109568658B - 一种基于3d打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法 - Google Patents

一种基于3d打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109568658B
CN109568658B CN201811556147.3A CN201811556147A CN109568658B CN 109568658 B CN109568658 B CN 109568658B CN 201811556147 A CN201811556147 A CN 201811556147A CN 109568658 B CN109568658 B CN 109568658B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ink
biological
biological ink
bio
printing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811556147.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109568658A (zh
Inventor
朱铠
孙晓宁
陈楠
张炜佳
程蕾蕾
王春生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Dazhou Medical Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Zhongshan Hospital Fudan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongshan Hospital Fudan University filed Critical Zhongshan Hospital Fudan University
Priority to CN201811556147.3A priority Critical patent/CN109568658B/zh
Publication of CN109568658A publication Critical patent/CN109568658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109568658B publication Critical patent/CN109568658B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/22Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/222Gelatin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/22Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/227Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L27/222, A61L27/225 or A61L27/24
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A61L27/3804Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells characterised by specific cells or progenitors thereof, e.g. fibroblasts, connective tissue cells, kidney cells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00Materials specially adapted for additive manufacturing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于3D打印的细胞均一性分布的生物墨水,包括生物墨水本体和悬浮于所述生物墨水本体中的生物活性细胞,所述生物墨水本体包括如下组分:甲基丙烯酸酐化明胶、蚕丝蛋白微球、胎牛血清、光交联引发剂、平衡缓冲溶液。本发明技术方案的生物墨水通过添加蚕丝蛋白微球来增加生物墨水的粘度,通过增加生物活性细胞在生物墨水中受到的浮力,减缓生物墨水各层面的细胞下沉,改善生物3D打印过程中的细胞沉积现象,各组分都为水溶性,具有良好的生物相容性,不具备细胞毒性,含有生物活性组分,且可被生物降解,在复杂、精细的生物打印及复合细胞生物打印中具有良好的应用前景。

Description

一种基于3D打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法
技术领域
本发明涉及一种生物墨水,尤其涉及一种基于3D打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法。
背景技术
随着生物材料技术的进步,生物3D打印作为一项新兴的技术,因其具有较好的生物相容性、可实现生物再生修复等特点,在组织工程领域被寄予很高的应用前景。
其中,生物墨水、生物打印技术及目标生物细胞作为生物3D打印的三大要素被广泛、深入研究。因人体组织结构的多样性、复杂性、精密性,其仿生结构的3D生物打印过程耗时较长,生物墨水中的目标细胞由于重力作用,会下降、沉积在料筒底部,造成打印的组织结构中细胞分布不均。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是在3D打印过程中,生物墨水中的目标细胞会沉积在料筒底部,导致打印完成的组织结构中细胞分布不均。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于3D打印的细胞均一性分布的生物墨水,本发明的生物墨水添加了具有较好生物相容性的蚕丝蛋白,明显提高了生物墨水的粘度,使得生物活性细胞能够悬浮至生物墨水中且分布更加均匀。并且在制备生物墨水的过程中,意外的发现将蚕丝蛋白做成微球状加入生物墨水体系中,细胞均一性分布的效果更加明显。
在上述基础上,提出了本发明的技术方案。本发明的生物墨水包括生物墨水本体和悬浮于所述生物墨水本体中的生物活性细胞,所述生物墨水本体包括如下质量百分比的组分:
甲基丙烯酸酐化明胶 3%-10%;
蚕丝蛋白微球 0.5%-4.5%;
胎牛血清 0.3%-1%;
光交联引发剂 0.05%-0.5%;
平衡缓冲溶液 85%-95%;
所述生物活性细胞的数量为1╳106~2╳106个。
优选地,所述蚕丝蛋白微球的粒径为0.1mm~0.4mm。此粒径区间的蚕丝蛋白微球超声混匀后,能够使所在生物墨水体系形成弱交联溶液,便于后续3D打印初步成型。
优选地,本发明的平衡缓冲溶液的pH为7.2~7.4,进一步优选地,为HEPES平衡缓冲液,HEPES是一种非离子两性缓冲剂,能有效控制pH值,具有较好的缓冲能力,在培养液内含20mmol/L HEPES即可达到较好的缓冲能力。
优选地,所述光交联引发剂为光引发剂2959。
优选地,所述生物活性细胞为3T3细胞系或者HUSMC细胞系,根据实际情况对细胞系进行选择。
本发明的生物墨水固化成型后为水凝胶状态,具有微观纳米纤维网络结构。
为了使本发明生物墨水在3D打印过程中避免生物活性细胞的大量沉降,本发明的另一方面提供一种上述生物墨水的装配方法,通过添加浓度分层、具有较好生物相容性的蚕丝蛋白微球的方法,不同程度增加料筒中各层生物墨水的粘度,同时又不影响生物墨水的本体结构及其孔隙率,不增加因粘度改变而造成的生物打印过程中细胞收到的壁面剪切力带来的细胞损伤,通过增加生物活性细胞在生物墨水中受到的浮力,减缓生物墨水各层面的细胞下沉,改善生物3D打印过程中的细胞沉积现象,包括如下步骤:
(1)配置若干组生物墨水本体备用,若干所述生物墨水本体含有不同质量分数的蚕丝蛋白微球且蚕丝蛋白微球的质量分数依次递增;
(2)将生长状态良好的生物活性细胞等分为若干份,分别加入配置好的若干生物墨水本体中混匀,得到若干组生物墨水;
(3)取一定体积的、步骤(2)中含蚕丝蛋白微球质量分数最低的生物墨水置于料筒底部;
(4)将料筒底部置于冰水浴中,使生物墨水冷却15秒~30秒;
(5)取出料筒,在其余组生物墨水中,取一定体积的含蚕丝蛋白微球质量分数最低的生物墨水置于已凝固的生物墨水上;
(6)循环重复步骤(4)、(5)直至若干组生物墨水装料完毕;
(7)将装有若干生物墨水的料筒置于细胞培养箱中,使生物墨水复温均匀,取出后室温下打印;
(8)打印后采用波长为360nm-390nm的紫外光进行固化,打印完成后进行光交联会使打印成品二次加固成型。
本发明的一优选实施例,本发明的生物墨水的装配方法包括如下步骤:
(1)分别配置含蚕丝蛋白微球质量分数为0.5%,0.75%,1.0%,1.25%,1.5%的五组生物墨水本体备用;
(2)将生长状态良好的生物活性细胞等分为五份,每份为1╳106个,分别加入配置好的若干生物墨水本体中混匀,得到若干组生物墨水;
(3)取1mL、步骤(2)中含蚕丝蛋白微球质量分数为0.5%的生物墨水置于料筒底部;
(3)将料筒底部置于0℃冰水浴中,使生物墨水冷却15秒~30秒;
(4)取出料筒,取1mL含蚕丝蛋白微球质量分数为0.75%的生物墨水置于已凝固的生物墨水本体上;
(5)循环重复步骤(3)、(4)直至五组生物墨水装料完毕,由含蚕丝蛋白微球质量分数由低到高的顺序进行装配;
(6)将装有若干生物墨水的料筒置于细胞培养箱中,使生物墨水复温均匀,取出后室温下打印;
(7)打印后采用波长为360nm-390nm的紫外光进行固化。
优选地,采用如下方法制备生物墨水本体:将所述甲基丙烯酸酐化明胶按一定比例溶解于所述平衡缓冲溶液,加入一定量的光交联引发剂并在40℃~80℃下搅拌均匀,对所得溶液进行消毒,随后降温至20℃~40℃,加入一定量的蚕丝蛋白微球及胎牛血清,在超声作用下混合得到弱交联溶液。本发明的蚕丝蛋白微球经超声混合后,可以形成β折叠弱交联,便于后续的打印成型。
进一步优选地,将所述甲基丙烯酸酐化明胶按一定比例溶解于HEPES平衡缓冲溶液,加入一定量的光交联引发剂,在50℃下搅拌,得到混合均匀的溶液,采用PES膜过滤器过滤消毒,随后降温至37℃,最后加入一定量的蚕丝蛋白微球及胎牛血清,搅拌均匀即可。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下有益效果:
(1)本发明生物墨水的组分都为水溶性,具有良好的生物相容性,不具备细胞毒性,含有生物活性组分,且可被生物降解,在复杂、精细的生物打印及复合细胞生物打印中具有良好的应用前景。
(2)本发明中蚕丝蛋白微球超声混合后,可以形成β折叠弱交联,便于打印成型。
(3)本发明的生物墨水属于非牛顿流体,具有剪切稀变的特性,通过添加蚕丝蛋白微球来增加生物墨水的粘度,在减缓细胞沉积的同时并不增加壁面剪切力对细胞膜造成的损伤,仍能较好的维持打印过程的生物相容性。
(4)本发明的生物墨水固化成型后为水凝胶状态,具有微观纳米纤维网络结构,且添加入的蚕丝蛋白微球对此架构无影响,不影响细胞在其中的粘附、展开、生长、增殖等,在打印成型后予以第二次光固化交联,能较好解决目前生物3D打印水凝胶强度差的问题。
(5)本发明中的生物墨水含有生物活性组分,成型后具有空隙合适的纤维网状结构,可促进和引导细胞的粘附、展开、生长、迁移及增殖行为,具备重建组织结构再生微环境的功能。
(6)在装配时,蚕丝蛋白微球浓度分层分布的生物墨水体系在增加细胞分布的均一性的同时又不增加装料及打印过程对细胞造成的损伤,在改善生物打印过程中细胞沉积的现象具有较好的实用价值,同时能保证打印结构较高的细胞活性及功能。
附图说明
图1为实施例6的含不同浓度蚕丝蛋白微球的生物墨水装料完成的结构示意图;
图2为生物活性细胞在不含蚕丝蛋白微球(2a)、蚕丝蛋白微球浓度均一(2b)、蚕丝蛋白微球浓度分层(2c)的三种生物墨水中的分布状态图;
图3为比较例1(3a)、比较例2(3b)、实施例6(3c)三种生物墨水进行生物3D打印各时间阶段所对应的孔洞中的细胞分布图;
图4为图3的三种不同生物墨水进行生物3D打印各时间阶段所对应的孔洞中的细胞计数值。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
具体实施方式
实施例1
本发明实施例的生物墨水本体A由以下质量分数的组分组成:
甲基丙烯酸酐化明胶 7%;
蚕丝蛋白微球 0.5%,粒径为0.1mm;
胎牛血清 1%;
光引发剂2959 0.1%;
HEPES平衡缓冲液 91.6%,pH=7.2。
本发明实施例的生物墨水本体A的制备方法如下:将甲基丙烯酸酐化明胶按上述比例溶解于HEPES平衡缓冲溶液,加入光引发剂2959,在50℃下搅拌,得到混合均匀的溶液,采用PES膜过滤器过滤消毒,随后降温至37℃,最后加入蚕丝蛋白及胎牛血清,超声混合均匀即可。
将1╳106个生物活性细胞加入配置好的生物墨水本体A中混匀,得到生物墨水A。
实施例2
本发明实施例的生物墨水本体B由以下质量分数的组分组成:
甲基丙烯酸酐化明胶 7%;
蚕丝蛋白微球 0.75%,粒径为0.1mm;
胎牛血清 1%;
光引发剂2959 0.1%;
HEPES平衡缓冲液 91.15%,pH=7.2。
本发明实施例的生物墨水本体B的制备方法与实施例1一样。
将1╳106个生物活性细胞加入配置好的生物墨水本体B中混匀,得到生物墨水B。
实施例3
本发明实施例的生物墨水本体C由以下质量分数的组分组成:
甲基丙烯酸酐化明胶 7%;
蚕丝蛋白微球 1%,粒径为0.1mm;
胎牛血清 1%;
光引发剂2959 0.1%;
HEPES平衡缓冲液 90.9%,pH=7.2。
本发明实施例的生物墨水本体C的制备方法与实施例1一样。
将1╳106个生物活性细胞加入配置好的生物墨水本体C中混匀,得到生物墨水C。
实施例4
本发明实施例的生物墨水本体D由以下质量分数的组分组成:
甲基丙烯酸酐化明胶 7%;
胎牛血清 1%;
蚕丝蛋白微球 1.25%,粒径为0.1mm;
光引发剂2959 0.1%;
HEPES平衡缓冲液90.65%,pH=7.2。
本发明实施例的生物墨水本体D的制备方法与实施例1一样。
将1╳106个生物活性细胞加入配置好的生物墨水本体D中混匀,得到生物墨水D。
实施例5
本发明实施例的生物墨水本体E由以下质量分数的组分组成:
甲基丙烯酸酐化明胶 7%;
胎牛血清 1%;
蚕丝蛋白微球 1.5%,粒径为0.1mm;
光引发剂2959 0.05%;
HEPES平衡缓冲液90.45%,pH=7.2。
本发明实施例的生物墨水本体E的制备方法与实施例1一样。
将1╳106个生物活性细胞加入配置好的生物墨水本体E中混匀,得到生物墨水E。
实施例6
将实施例1~5所制备的生物墨水A~E进行装配,装配方法如下:
(1)取1mL、生物墨水A置于料筒底部;
(2)将料筒底部置于0℃冰水浴中,使生物墨水A冷却30秒;
(3)取出料筒,取1mL生物墨水B置于底层凝固的生物墨水A上;
(4)循环重复步骤(2)、(3)直至生物墨水C~E装料完毕,在装料时按照蚕丝蛋白微球含量由低向高的顺序进行;
(5)将装有生物墨水A~E的料筒整体置于细胞培养箱中,使生物墨水A~E整体复温均匀,取出后室温下打印;
(6)打印后采用波长为360nm-390nm的紫外光进行固化。
图1为实施例6的含不同浓度蚕丝蛋白微球的生物墨水装料完成的示意图,由图1可以看出,各层含不同浓度蚕丝蛋白微球的生物墨水中的生物细胞分布均匀。
比较例1
按实施例1的方法制备不含蚕丝蛋白微球的生物墨水F,并进行装配,装配方法如下:
本发明实施例的生物墨水本体F由以下质量分数的组分组成:
甲基丙烯酸酐化明胶 7%;
胎牛血清 1%;
光引发剂2959 0.1%;
HEPES平衡缓冲液 91.9%,pH=7.2;
3T3细胞系 1╳106
本发明实施例的生物墨水F的制备方法如下:将甲基丙烯酸酐化明胶按上述比例溶解于HEPES平衡缓冲溶液,加入光引发剂2959,在50℃下搅拌,得到混合均匀的溶液,采用PES膜过滤器过滤消毒,随后降温至37℃,加入胎牛血清,在超声作用下混合得到弱交联溶液得到生物墨水本体F,将1╳106个生物活性细胞加入配置好的生物墨水本体F中混匀,得到生物墨水F。
本发明实施例的生物墨水F的装配方法如下:
(1)取1mL生物墨水F置于料筒底部;
(2)将料筒底部置于0℃冰水浴中,使生物墨水F冷却30秒;
(3)将料筒及生物墨水F整体置于细胞培养箱中,使生物墨水F整体复温均匀,取出后室温下打印;
(4)打印后采用波长为360nm-390nm的紫外光进行固化。
比较例2
按实施例1的方法制备含蚕丝蛋白微球(粒径为0.1mm)质量分数为0.5%的生物墨水G,并进行装配,装配方法如下:
(1)取1mL生物墨水G置于料筒底部;
(2)将料筒底部置于0℃冰水浴中,使生物墨水G冷却30秒;
(3)将料筒及生物墨水G整体置于细胞培养箱中,使生物墨水G整体复温均匀,取出后室温下打印;
(4)打印后采用波长为360nm-390nm的紫外光进行固化。
比较例2的装配方法与实施例6的装配方法的区别在于,比较例2在装配时,蚕丝蛋白微球分布均一,比较例6装配时,蚕丝蛋白微球浓度分层。
图2显示了生物细胞在不含蚕丝蛋白微球(2a)、蚕丝蛋白微球浓度均一(2b)、蚕丝蛋白微球浓度分层(2c)的三种生物墨水中的分布状态。由图2可知,采用蚕丝蛋白微球浓度分层的方式进行装配,生物活性细胞分散的最为均匀,其他两种当时有一定程度的沉降现象。
将实施例6、比较例1、比较例2装配好的生物墨水在96孔板中进行生物3D打印模拟,分别在打印开始后的第0、5、10、15、20、25分钟所对应的孔洞中进行细胞荧光染色用以计算细胞数量,结果如图3所示。
由图3可知,比较例1中无蚕丝蛋白微球的生物墨水在15min后,生物活性细胞几乎全部沉积;比较例2中蚕丝蛋白微球均一的生物墨水在15min时迅速沉积,在25min时大部分已沉积;实施例6中蚕丝蛋白微球浓度分层的生物墨水在25min时,还有较多的生物活性细胞未沉积,因此,本发明实施例6的生物墨水及装配方式能够很好的减缓生物墨水中生物活性细胞的沉降速率。
图4记录了图3中三种不同生物墨水模拟打印各特定时间点所对应96孔板孔洞中的细胞计数值。若孔洞中的细胞数越少,证明沉积现象越严重。从图4中很明显看出,在25min时,蚕丝蛋白微球浓度分层的生物墨水的细胞数是最多的。
综上所述,本发明技术方案在生物墨水中添加具有较好生物相容性的蚕丝蛋白,并将蚕丝蛋白作成微球,适当增加生物墨水的粘度,提高生物活性细胞在生物墨水中受到的浮力从而使其分布更加均匀。同时,采用分层的装配方式不同程度增加料筒中各层生物墨水的粘度,同时又不影响生物墨水的本体结构及其孔隙率,不增加因粘度改变而造成的生物打印过程中细胞收到的壁面剪切力带来的细胞损伤,通过增加生物活性细胞在生物墨水中受到的浮力,减缓生物墨水各层面的细胞下沉,改善生物3D打印过程中的细胞沉积现象。
本发明技术方案提出的蚕丝蛋白微球浓度分层分布的生物墨水体系在增加细胞分布的均一性的同时又不增加装料及打印过程对细胞造成的损伤,在改善生物打印过程中细胞沉积的现象具有较好的实用价值,同时能保证打印结构较高的细胞活性及功能。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于3D打印的细胞均一性分布的生物墨水,包括生物墨水本体和悬浮于所述生物墨水本体中的生物活性细胞,其特征在于,所述生物墨水本体包括如下质量百分比的组分:
甲基丙烯酸酐化明胶 3%-10%;
蚕丝蛋白微球 0.5%-4.5%;
胎牛血清 0.3%-1%;
光交联引发剂 0.05%-0.5%;
平衡缓冲溶液 85%-95%;
所述生物活性细胞的数量为1╳106~2╳106个。
2.如权利要求1所述的生物墨水,其特征在于,所述蚕丝蛋白微球的粒径为0.1mm~0.4mm。
3.如权利要求1所述的生物墨水,其特征在于,所述平衡缓冲溶液的pH为7.2~7.4。
4.如权利要求3所述的生物墨水,其特征在于,所述平衡缓冲溶液为HEPES平衡缓冲液。
5.如权利要求1所述的生物墨水,其特征在于,所述光交联引发剂为光引发剂2959。
6.如权利要求1所述的生物墨水,其特征在于,所述生物活性细胞为3T3细胞系或者HUSMC细胞系。
7.如权利要求1所述的生物墨水,其特征在于,所述生物墨水固化成型后为水凝胶状态,具有微观纳米纤维网络结构。
8.一种如权利要求1~7任一项所述的生物墨水的装配方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)配置若干组生物墨水本体备用,若干所述生物墨水本体含有不同质量分数的蚕丝蛋白微球且蚕丝蛋白微球的质量分数依次递增;
(2)将生长状态良好的生物活性细胞等分为若干份,分别加入配置好的若干生物墨水本体中混匀,得到若干组生物墨水;
(3)取一定体积的、步骤(2)中含蚕丝蛋白微球质量分数最低的生物墨水置于料筒底部;
(4)将料筒底部置于冰水浴中,使生物墨水冷却15秒~30秒;
(5)取出料筒,在其余组生物墨水中,取一定体积的含蚕丝蛋白微球质量分数最低的生物墨水置于已凝固的生物墨水上;
(6)循环重复步骤(4)、(5)直至若干组生物墨水装料完毕;
(7)将装有若干生物墨水的料筒置于细胞培养箱中,使生物墨水复温均匀,取出后室温下打印;
(8)打印后采用波长为360nm-390nm的紫外光进行固化。
9.一种如权利要求8所述的生物墨水的制备方法,其特征在于,采用如下方法制备生物墨水本体:将所述甲基丙烯酸酐化明胶按一定比例溶解于所述平衡缓冲溶液,加入一定量的光交联引发剂并在40℃~80℃下搅拌均匀,对所得溶液进行消毒,随后降温至20℃~40℃,加入一定量的蚕丝蛋白微球及胎牛血清,在超声作用下混合得到弱交联溶液。
CN201811556147.3A 2018-12-19 2018-12-19 一种基于3d打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法 Active CN109568658B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811556147.3A CN109568658B (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种基于3d打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811556147.3A CN109568658B (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种基于3d打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109568658A CN109568658A (zh) 2019-04-05
CN109568658B true CN109568658B (zh) 2021-02-26

Family

ID=65930015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811556147.3A Active CN109568658B (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种基于3d打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109568658B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113004579B (zh) * 2021-04-23 2022-11-11 南京工业大学 一种基于苯硼酸共聚物固定颗粒凝胶的生物墨水、用途及制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104353121A (zh) * 2014-11-24 2015-02-18 吴志宏 一种负载bmp微球的3d打印多孔金属支架及其制备方法
WO2016164566A1 (en) * 2015-04-08 2016-10-13 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Spatiotemporal delivery system embedded in 3d-printing
CN106215245A (zh) * 2016-07-21 2016-12-14 青岛三帝生物科技有限公司 基于3d打印制备人工神经导管的方法和人工神经导管
CN107041971A (zh) * 2016-09-19 2017-08-15 盐城工业职业技术学院 一种基于三维打印的蚕丝蛋白/明胶支架材料及其制备方法
CN107400661A (zh) * 2017-06-29 2017-11-28 武汉枫霖科技有限公司 一种基于生物3d打印水凝胶的三维肝癌组织构建的方法
CN107670113A (zh) * 2017-09-15 2018-02-09 大连理工大学 一种细胞三维扩增培养用微载体的制备方法
CN107744601A (zh) * 2017-09-06 2018-03-02 盐城工业职业技术学院 一种基于蚕丝微球生物墨水的三维打印伤口包覆材料及其制备方法
CN107998449A (zh) * 2017-12-15 2018-05-08 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 一种3d打印高强度生物墨水材料
CN108085760A (zh) * 2017-12-18 2018-05-29 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种纸团状石墨烯改性的光固化蚕丝蛋白三维打印材料及其制备方法
CN108379659A (zh) * 2018-05-06 2018-08-10 西北工业大学 一种细胞密度多梯度人工软骨制备方法
CN108653810A (zh) * 2018-05-28 2018-10-16 重庆科技学院 一种可实现细胞包裹的丝素蛋白/明胶互穿网络水凝胶及其制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104353121A (zh) * 2014-11-24 2015-02-18 吴志宏 一种负载bmp微球的3d打印多孔金属支架及其制备方法
WO2016164566A1 (en) * 2015-04-08 2016-10-13 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Spatiotemporal delivery system embedded in 3d-printing
CN106215245A (zh) * 2016-07-21 2016-12-14 青岛三帝生物科技有限公司 基于3d打印制备人工神经导管的方法和人工神经导管
CN107041971A (zh) * 2016-09-19 2017-08-15 盐城工业职业技术学院 一种基于三维打印的蚕丝蛋白/明胶支架材料及其制备方法
CN107400661A (zh) * 2017-06-29 2017-11-28 武汉枫霖科技有限公司 一种基于生物3d打印水凝胶的三维肝癌组织构建的方法
CN107744601A (zh) * 2017-09-06 2018-03-02 盐城工业职业技术学院 一种基于蚕丝微球生物墨水的三维打印伤口包覆材料及其制备方法
CN107670113A (zh) * 2017-09-15 2018-02-09 大连理工大学 一种细胞三维扩增培养用微载体的制备方法
CN107998449A (zh) * 2017-12-15 2018-05-08 杭州捷诺飞生物科技股份有限公司 一种3d打印高强度生物墨水材料
CN108085760A (zh) * 2017-12-18 2018-05-29 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 一种纸团状石墨烯改性的光固化蚕丝蛋白三维打印材料及其制备方法
CN108379659A (zh) * 2018-05-06 2018-08-10 西北工业大学 一种细胞密度多梯度人工软骨制备方法
CN108653810A (zh) * 2018-05-28 2018-10-16 重庆科技学院 一种可实现细胞包裹的丝素蛋白/明胶互穿网络水凝胶及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
F. Fahimipoura et al.3D printed TCP-based scaffold incorporating incorporatingVEGF-loaded PLGA microspheres for craniofacial tissue engineering.《dental materials》.2017,第1205-1216页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109568658A (zh) 2019-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109675104B (zh) 矿化水凝胶及仿生矿化骨修复材料的制备方法
CN111201047B (zh) 组织构建体、其生产和使用方法
WO2018026172A1 (ko) 통합형 3차원 세포 프린팅 기술을 이용한 세포 배양체 및 이의 제조방법
Qi et al. Preparation of chitosan/silk fibroin/hydroxyapatite porous scaffold and its characteristics in comparison to bi‐component scaffolds
US20100273667A1 (en) Cell culture well-plates having inverted colloidal crystal scaffolds
CN113893387B (zh) 一种载细胞微凝胶组装的组织工程支架及其制备方法和应用
KR102261908B1 (ko) 이중 가교 가능한 2액형 바이오 잉크 조성물 및 이를 이용한 조직 유사 구조체의 제조방법
US20240018468A1 (en) Surface acoustic wave (saw) 3d printing method
JP2019514406A (ja) 細胞増殖のための三次元バイオリアクター及び関連用途
KR20190141171A (ko) 유체-유체 계면을 기초로 하는 적층 가공
CN109568658B (zh) 一种基于3d打印的细胞均一性分布的生物墨水及其装配方法
US11066660B2 (en) Technique for aggregating macromolecules together with cells
KR102345701B1 (ko) 인체 유래 젤라틴 및 메타크릴화된 저분자 콜라겐을 포함하는 바이오 잉크 조성물 및 이를 이용한 조직 유사 구조체의 제조방법
CN117258033A (zh) 一种3d打印纳米羟基磷灰石增强复合双网络水凝胶骨组织工程支架材料及其制备方法
CN113331991A (zh) 一种具有多尺度通道网络的预血管化生物结构体的制备方法
Egawa et al. Effect of silk fibroin concentration on the properties of polyethylene glycol dimethacrylates for digital light processing printing
CN116850348A (zh) 一种脱细胞组织工程化双网络互穿软骨基质移植物的制备方法
CN116328042A (zh) 一种组织工程水凝胶支架及其制备方法和应用
US20190390162A1 (en) Methods of Manufacturing and Assembling Cell-Containing Blocks
KR102706453B1 (ko) 인체 유래 콜라겐을 포함하는 바이오 잉크 조성물 및 이를 이용한 조직 유사 구조체의 제조방법
KR20200062514A (ko) 고분자-세포 혼합 스페로이드, 이의 제조방법 및 이를 사용하는 방법
CN115177792A (zh) 光交联“4d”ipn磁响应软骨修复梯度水凝胶的制备方法
AU2020393233B2 (en) Cell sheet comprising hyaluronic acid and polyethylene glycol, and method for producing same
CN115944776B (zh) 生物打印仿肌腱-骨多细胞支架及其制备方法和应用
JP7018650B2 (ja) 幹細胞の分離方法及びノルボルネン系重合体で構成される不織布の使用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210809

Address after: 518110 room b605, building 1, Yinxing Zhijie phase II, No. 1301-76, sightseeing Road, Xinlan community, Guanlan street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province

Patentee after: Shenzhen Dazhou Medical Technology Co.,Ltd.

Address before: 200032 Shanghai city Xuhui District Fenglin Road No. 180

Patentee before: Zhongshan Hospital, Fudan University