干細(xì)胞3D生物打印在醫(yī)療應(yīng)用中大有可為，但高效生物墨水的開發(fā)仍是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。Z近，動(dòng)態(tài)交聯(lián)水凝膠的出現(xiàn)推動(dòng)了這一領(lǐng) 域的發(fā)展，從而獲得了自愈合材料。然而，還需要更先進(jìn)的生物墨水，以顯示Z佳的膠凝動(dòng)力學(xué)、粘彈性、剪切稀化特性、結(jié) 構(gòu)保真度，并能足夠長(zhǎng)時(shí)間地保持打印結(jié)構(gòu)，使新組織成熟。本文介紹了一種基于細(xì)胞外基質(zhì)的新型人間質(zhì)干細(xì)胞（hMSCs） 生物墨水。用半胱氨酸和醛官能團(tuán)修飾透明質(zhì)酸（HA），形成二硫化物和噻唑烷產(chǎn)物雙重交聯(lián)的水凝膠。研究表明，這種交聯(lián) 大大提高了水凝膠的穩(wěn)定性和生物特性。這種生物墨水具有快速凝膠化動(dòng)力學(xué)、剪切稀化和形狀保持特性，打印后細(xì)胞存活率 高，干性標(biāo)志物（OCT3/4 和 NANOG）增加了 2 倍以上，并支持細(xì)胞增殖和遷移。二硫化物交聯(lián)有助于自愈合和細(xì)胞遷移，而 噻唑烷交聯(lián)則縮短了凝膠化時(shí)間，提高了長(zhǎng)期穩(wěn)定性，并支持細(xì)胞增殖?？傊?，基于 HA 的生物墨水滿足了成功三維打印干細(xì) 胞的要求，為細(xì)胞治療和再生醫(yī)學(xué)提供了一種前景廣闊的解決方案。

1. 引言

3D生物打印技術(shù)通過模仿原生組織結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)胞組織進(jìn)行 時(shí)空控制，推動(dòng)了組織工程領(lǐng)域的發(fā)展。[1,2]為成功配制生物 墨水，水凝膠必須顯示：a）Z佳粘彈性和剪切減薄性能；b） Z佳加工窗口，凝膠在通過噴嘴時(shí)會(huì)交聯(lián)而不會(huì)堵塞；c）對(duì) 封裝細(xì)胞的毒性有限；d）防止損傷，即盡量減少細(xì)胞從表面 分離后和交聯(lián)之前的細(xì)胞死亡，因?yàn)檫@是細(xì)胞特別容易受到壓 力和損傷的關(guān)鍵時(shí)期；E）透明度，特別是當(dāng)使用成像技術(shù)， 如顯微鏡來可視化打印結(jié)構(gòu)時(shí)。Z常見的生物墨水成分是含有 甲基丙烯酸明膠（GelMA）的復(fù)合材料，這種材料可進(jìn)行紫外 線交聯(lián)，或使用含海藻酸的凝膠促進(jìn) Ca2+介導(dǎo)的交聯(lián)，從而成 功履行這些重要義務(wù)。另一方面，Ca2+ 離子交聯(lián)不適合長(zhǎng)期培 養(yǎng)，因?yàn)檫@些鍵在生物環(huán)境中不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致凝膠溶解。[5]Ca2 + 作為一一種重要的信號(hào)分子，也會(huì)改變干細(xì)胞的生物特性。[6] Z近，開發(fā)出了幾種非紫外線和非Ca2+ 生物墨水制造策略，[7]然 而，目前亟需開發(fā)出對(duì)細(xì)胞溫和且用途廣泛的新交聯(lián)策略，以 輕松適應(yīng)用于細(xì)胞治療的不同生物墨水成分。

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