摘要
由于其缺乏合适的方法，制造具有材料属性、细胞类型和生长因子逐渐变化特征的天然组织类似结构仍是生物制造领域的一个主要挑战。模仿生物组织的层次化结构对于功能性模型的构建至关重要，然而创建能够保证高细胞存活率和适当组织成熟的梯度多材料结构仍然很困难。在这里，我们提出了一种结合基于挤出的3D生物打印技术与静态混合的新方法，使用自行设计的数字光处理（DLP）打印混合装置来制造具有明确梯度的结构。我们设计并测试了两种被动混合几何结构：正弦波型和基于障碍物的型式，并将其与市售的静态混合器进行了对比。我们开发了一种使用染色的藻酸盐溶液并通过腔体泵进行挤出的方法来评估混合性能。与正弦波型和市售混合器相比，基于障碍物的设计实现了更优的混合效果。通过将U87和NIH3T3细胞挤出到不同粘度的聚合物溶液（gelAGE、PEG-2-SH和Matrigel）中，评估了其生物相容性，结果表明这些自设计混合器显著提高了细胞的存活率。生产的梯度结构通过纳米压痕实验进行了表征，证实了其具有连续的硬度梯度。总体而言，这种方法能够制造出具有优异混合效果和细胞存活率的梯度结构，为先进的生物制造提供了一个可靠且可定制的平台。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可应合理要求向通讯作者索取。
