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不同浓度明胶水凝胶用于3D生物打印的初步研究

贺思  黄汉记  雷丹青  
【摘要】:目的:利用天然高分子材料明胶的生物学性能及交联特性,构建不同浓度的可用于3D生物打印的生物墨水,并对其进行制备,表征与分析,为之后的生物打印提供材料基础。方法:基于以往研究,制备不同浓度的甲基丙烯酸酐(MA)改性明胶水凝胶,分别进行MA改性明胶水凝胶制备、溶胀性能、力学性能、营养液渗透、3D生物打印实验,以此来确定明胶水凝胶的物理特性及生物学特性。结果:在浓度为10%~20%的MA改性的明胶水凝胶范围内,浓度越低,水凝胶越透明,透光性越好;溶胀性能实验表明,在浓度为10%~20%的MA改性的明胶水凝胶范围内,浓度越高,溶胀率越低;力学性能实验表明,在浓度为10%~20%的MA改性的明胶水凝胶范围内,浓度越大,杨氏模量越大;营养液渗透实验表明,在浓度为10%~20%的MA改性的明胶水凝胶中,浓度越低,营养液渗透的越快。3D生物打印表明利用明胶水凝胶可以打印出预先设计的几何形状,且经过紫外光交联后,能够形成具有一定机械强度的水凝胶胶体。结论:15%的MA改性明胶水凝胶具有优良的溶胀性能,力学强度以及适合的孔隙率,并具备3D打印能力。

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