开发具有可调结构和特性的基于蛋白质的 3D 可打印水凝胶系统是当代生物医学的关键挑战。特别是,尚未实现包含不同类型蛋白质三级结构(例如球状和纤维状)的模块化水凝胶的 3D 打印。最近, 科研人员首次报道了球状大豆分离蛋白 (SPI) 和纤维丝素蛋白 (SF) 之间光化学共交联的混合水凝胶的基于挤出的 3D 打印。 使用原位流变学结合小/超小角度中子散射 (Rheo-SANS/USANS) 研究了原始 SPI 和 SF 以及 1:3 (SPI/SF) 混合油墨在各种剪切应力下的层次结构和组织)。混合油墨表现出各向同性的质量分形结构,在 0.1 和 100 s-1(接近印刷剪切)的测试剪切速率之间保持稳定。使用光流变学和原子力显微镜研究了光交联反应过程中溶胶-凝胶转变的动力学和制备的水凝胶的微观机械性能,其中混合水凝胶表现出可调存储和杨氏模量在 13-29 和 214 范围内–811 kPa,分别。观察到混合水凝胶和油墨的交联密度和印刷精度随着 SF 含量的增加而增加。3D 打印的混合水凝胶的微孔尺寸比溶液浇铸的水凝胶大;其中 3D 打印的 1:3 (SPI/SF) 混合水凝胶的孔径是浇铸水凝胶的 7.6 倍。此外,制备的混合水凝胶表现出良好的小鼠成纤维细胞附着、活力和增殖能力,展示了它们在组织工程应用中的潜力。 图 1. 该研究中使用的 Rheo-SANS 实验装置示意图。 图 6. 制造的 SPI/SF 混合墨水和水凝胶的各向同性结构的示意图。 图 7. 使用 SPI 和 SPI/SF 混合墨水打印的网格结构的光学图像 相关论文以题为 3D Printable Soy/Silk Hybrid Hydrogels for Tissue Engineering Applications 发表在《 Biomacromolecules 》上。 通讯作者 是 皇家墨尔本理工大学 Naba K. Dutta , 和 Namita Roy Choudhury教授 。 参考文献 : doi.org/10.1021/acs.biomac.1c00250