研究人員用FDM 3D列印殼聚糖 低成本製造培養支架

為了用取自病人自身的細胞來培養移植組織甚至完整的器官，人們需要基於水凝膠的設備來支持細胞生長。面對這種日益增長的需求，義大利帕爾馬大學的一個團隊建議使用一種定製的FDM 3D印表機來製造水凝膠設備。這項研究已經在線發表在《Biomedical Materials》雜誌上。

在帕爾馬大學的一項醫學研究中，研究人員選擇使用一台定製FDM 3D印表機，希望藉此證明FDM具有足夠的精確度和可重複性來低成本製造定製形狀。他們用一個注射泵替代了印表機上的常規噴嘴。列印床也被替換成一個冷卻系統和Peltier板，以為凝膠列印保持一個環境溫度。

研究人員用殼聚糖來製造凝膠，殼聚糖是一種化合物，出現在蝦、螃蟹和其他甲殼類動物的殼中。作為一種水凝膠，殼聚糖還顯示出製造自愈物體的潛力，有一天也許可以用它製造出更強大的電腦屏幕。

為了優化殼聚糖水凝膠配方，研究人員加入了提取自硬質蔬菜（如捲心菜、花椰菜）的棉子糖作為穩定劑，這種添加物允許殼聚糖進行固態改性，從而避免3D列印稀釋狀態的殼聚糖。這種混合物是凝膠成功的關鍵。

製作出凝膠后，研究人員用它3D列印細胞支架，並將支架與用傳統方式生產的相同裝置進行了比較。他們同時將活細胞添加到兩種支架上。經過28天的培養，最終的結果表明，3D列印殼聚糖中的細胞表現出「一種源自生產技術的增強的生物相容性」。這證明FDM是水凝膠製造的一個合適選擇。