【文章內(nèi)容簡介】 型時，先在工作臺上均勻鋪設一層粉末材料，將其加熱至略低于它的熔化溫度，然后高精度的激光掃描系統(tǒng)按照二維層數(shù)據(jù)的信息，控制激光束的照射位置和強度，照射粉末層， 粉末材料融化后相互黏結 ，形成一截面層；然后工作臺下降一截面層的高度，再進行下一層的鋪料和燒結，如此循環(huán)至堆積到所需的支架高度。SLS技術適用于多種原料，包括類工程塑料，金屬，陶瓷。 SLS不使用有機溶劑 ,但 燒結會引起高溫 .Griffith LG et al. Science 295, 1009 (2023)三維打印 （ 3Dprinting)根據(jù)系統(tǒng)計算機所設計的支架形貌，在預先放置粉末的平臺上，室溫下打印噴頭在 CAD的控制下沿 X軸和 Y軸方向運行，同時噴頭在粉末的表面噴出 黏結劑 ，黏結劑黏附臨近的顆粒形成二維結構；該二維結構沿軸方向降低，其上再放置一層粉末，重復上述過程，待制備出符合預先設計形狀的支架后移去未結合的粉末。Scaffolds made of a starch/ chitosan blend designed and fabricated via a 3D printing process.3D打印技術制備的淀粉 /殼聚糖支架 ,采用水溶液作為粘合劑 .由于 3D打印是 在室溫條件下進行 ,生長因子等活性物質(zhì)可引入到多孔支架而不失活 .J. Biomater. Sci. Polymer Edn, Vol. 12, No. 1, pp. 107–124 (2023)Schematic illustration of the fused deposition modeling (FDM) process.熔融沉積模塑過程示意圖熔融沉積模塑 (fuseddepositionmodelling,FDM)首先將待用的支架材料拉絲，再放入融化器中熔融，噴嘴沿 X軸和 Y軸擠出聚合物束材，并通過沉積構建支架層模型，沿 Z軸方向降低該模型并重復 X軸和 Y軸的運動即可層層構筑三維支架。. Hutmacher / Biomaterials 21 (2023) 25292543Variation in FDMfabricated HDPE scaffold microarchitectures produced using different raster gap settings (RG) and laydown patterns。 RG=200mm (a) 0176。/90176。, (b) 0176。/60176。/120176。 and (c) 0/36/72/108/144176。 RG=500mm (d) 0/90176。, (e) 0/60/120176。 and (f) 0/36/72/108/144176。.通過 FDM技術可設計制造出具有完全通孔網(wǎng)絡結構的 3D支架 ,支架加工過程完全由計算機控制 ,試樣重復性好 .FDM技術 沒有粉塵和化學物質(zhì)污染。 . Hutmacher / Biomaterials 21 (2023) 25292543靜電紡絲納米纖維在組織工程中的應用利用外加電場力使聚合物溶液或熔體克服表面張力在紡絲噴頭毛細管尖端形成射流 ,當電場強度足夠高時 ,在靜電斥力、 Coulomb和表面張力的共同作用下 ,聚合物射流沿不穩(wěn)定的螺旋軌跡彎曲運動 ,在幾十毫秒內(nèi)被牽伸千萬倍 ,隨溶劑揮發(fā) ,射流固化形成亞微米至納米級超細纖維。目前已有超過 100種天然和人工合成高分子材料被成功地電紡成納米纖維 ,所得單根纖維的直徑從 40200nm,甚至可以跨越 1010000nm的量級 ,即微米、亞微米或納米尺度范圍。靜電紡絲過程示意圖. Deitzel et al. / Polymer 42 (2023) 261–272PolymersolutionPolymerjetMetalcollectorVAmbientconditions?Temperature?HumidityProcessingconditions?Appliedvoltage?Feedrate?Distancefromneedletocollector?NeedlediameterSolutionproperties?Viscosity/Concentration?Conductivity?Elasticity?Surfacetension靜電紡絲技術? 纖維直徑： 10nm5181。m 平均孔隙率：＞ 85% ? 對材料本身和所負載物質(zhì)（包括活性蛋白類物質(zhì)）沒有影響。(1)能夠制備直徑與天然 ECMs(其中膠原纖維的直徑為 50500nm)相近的連續(xù)超細纖維 ,因而 支架可以最大程度地仿生人體內(nèi) ECMs結構 。(2)能夠簡捷地制備各種聚合物支架 ,支架材料可以是單一的聚合物 ,也可以是多種聚合物的復合體 ,并可以在支架中引入無機粒子 (如羥基磷灰石等 )、生長因子、細胞調(diào)控因子甚至活細胞；(3)制備的支架具有較高的孔隙率和較好的孔道連通 。通過調(diào)節(jié)加工參數(shù) ,電紡納米纖維的孔隙率可達 90％左右 ,能夠滿足細胞生長對材料孔隙率的要求 ,由納米纖維層層堆積而成的結構也確保了支架具有良好的孔道連通性。此外 ,納米纖維具有極大的比表面積 。這些都為細胞的生存提供了良好的微環(huán)境 ,有利于細胞的粘附、分化、增殖；(4)通過選擇適當?shù)牟牧虾图庸?shù) ,可以獲得降解率可控的納米纖維支架 ,并能對材料表面進行理化修飾 ,提高支架的生物相容性 。(5)通過調(diào)節(jié)溶液濃度、紡絲參數(shù)等 可以控制支架的厚度、三維結構和力學性 ,很好地支持細胞生長 .靜電紡絲技術的優(yōu)點具有納米結構建筑體系的支架有 巨大的比表面積 ，有利于吸附蛋白， 提供更多的與細胞膜受體的連接點 。納米纖維支架體系與微米級支架體系培養(yǎng)細胞對比圖A 和 B分別代表細胞連接在微米尺寸的孔洞和纖維上?？梢钥闯黾毎谶@種微米級別的支架上黏附似乎是培養(yǎng)在 2D平面上。為了培養(yǎng)組織細胞在 3D環(huán)境中，孔和纖維尺寸必須比細胞顯著的小 .A BScience,2023, Vol 310,11351138納米纖維可用于模擬細胞外基質(zhì) (ECM)? 細胞在 ECM上的生長很大一部分取決于支架材料的化學特征和物理特征。納米紡絲技術可以通過調(diào)節(jié)材料的特異性基團（親水、疏水基團、特異蛋白吸附基團）、物理特征（硬度、粘彈性、韌性）以及形成的 3DECM結構（孔隙率、纖維排布、纖維直徑等）達到仿制天然 ECM結構的目的，以利于細胞的粘附、生長、遷移、分化。相對其他形式的 ECM，納米纖維 ECM具有較高的孔隙率、仿真纖維蛋白結構和形貌可控性強、設備簡單、投入小等特點。小腸膠原蛋白纖維結構 納米仿真纖維結構1. 納米纖維是一種三維結構，它具有直徑分布 2. 寬、高多孔性、高比表面積，因此相比于其他結構更有利于細胞連接。2. 有利于氧氣和營養(yǎng)成分的補給滲透。3. 對于生長因子和其他蛋白或藥物有極好的傳送性能。4. 這種結構與人體自然的細胞外基質(zhì)十分相似 ,適于生物響應作為組織替代品。納米纖維支架作為組織工程支架的優(yōu)勢：學界研究情況國際納米紡絲研究機構分布SCI靜電紡絲論文數(shù)量統(tǒng)計生物材料的紡絲? 據(jù)資料顯示：現(xiàn)有的大部分用于組織工程的材料都已被電紡成絲。20232023報道的紡絲生物材料各種組織所適宜的紡絲材料生物功能材料紡絲的納米纖維聚乙烯醇 PVA 殼聚糖 CS 聚乳酸 PLA溫敏性纖維PNiPAAm 聚 N異丙基丙烯酰胺 Poly（ NiPAAm－ co－ styrene）PVP (聚 N乙烯基吡咯烷酮