脱细胞基质（dECM）保留生物活性成分以模拟组织特异性微环境、刺激组织再生。将dECM微颗粒添加进3D打印墨水中可最大限度保留活性组分，然而软骨、骨等刚性颗粒的添加量较高时会严重影响挤出打印性。如何实现dECM微颗粒在高含量下的3D打印是一项挑战。
近日，根据颗粒润滑和关节润滑的原理，8188威尼斯娱人城材料科学与工程学院高分子材料系的张坤玺副教授、尹静波教授团队建立了一种高效、通用的、可用于3D打印的高含量dECM微颗粒基异质性颗粒墨水的制备方法，研究成果发表在高水平期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子：19.000），论文题目为“Lubricating Micro-Interface Assisted General Strategy for PreparingdECM-Microparticle–Based Heterogeneous Granular Inks toward 3D Printing”，8188威尼斯娱人城为第一作者和第一通讯作者单位，同济大学附属同济医院、中国人民解放军海军军医大学为合作单位。
首先利用颗粒润滑的原理，研究尝试用滚动摩擦代替滑动摩擦以提高刚性颗粒的可打印性。通过简单的多巴胺聚合，实现对dECM微颗粒表面包覆改性。同时，制备了预留双键的明胶基（GelMA）微球。表面改性的dECM微颗粒与GelMA微球组装形成的颗粒墨水，表现出良好的挤出性、可塑性和保真度。进一步，研究受关节润滑的启发，在PDA涂层和GelMA微球中引入透明质酸(HA)以减少微界面摩擦，进一步提高了可打印性，将可打印的dECM微颗粒含量窗口拓宽到30-60wt%。该方法在脱细胞软骨微颗粒、脱钙骨微颗粒、脱细胞真皮微颗粒中均得到验证，证实了方法的普适性。通过与合作单位联合，分别通过3D打印构建了骨软骨支架、创面修复支架，用于骨软骨、皮肤组织损伤修复。总之，研究提出的这一简单、通用且有效的dECM基3D打印墨水在再生医学和组织工程等方面具有良好的应用前景。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202307886
