生物三维打印技术近年来因其可通过程序控制构建具有精细结构的组织工程移植物，在组织工程及再生医学领域中拥有极佳的应用前景。该文简述了生物打印的基本步骤，回顾了近年来生物三维打印技术在组织工程中的应用，对功能组织构建的策略进行分析，以挤出式生物打印机的不同喷嘴技术及优势为重点综述3种生物打印方式(牺牲打印、支撑浴悬浮打印、梯度打印)。最后总结了现有生物三维打印技术的局限性，并对其未来发展做出展望。

目的:探讨由甲基丙烯酸酐化明胶(GelMA)和甲壳素纳米晶须(ChiNC)组成的混合生物墨水的物理特征、生物相容性，以及3D打印效果。方法:2021年5月至2022年12月，于100 mg/ml GelMA生物墨水中添加ChiNC，制备成ChiNC浓度分别为5、10、20 mg/ml的混合生物墨水，分别命名为GC5、GC10、GC20组，与未添加ChiNC的GelMA生物墨水(GC0组)共同实验。采用扫描电镜观察4组生物墨水光固化后形成的水凝胶的横截面，计算孔隙率。称量各组水凝胶溶胀前后质量，计算平衡溶胀比。将4组生物墨水加入48孔板中，光固化成水凝胶，表面种植人脐静脉内皮细胞(HUVECs)，于培养基中培养至第1、3、7天分别行CCK-8实验检测吸光度 A值，比较4组水凝胶中细胞的增殖速度。4组生物墨水中添加HUVECs，打印网格状支架，于培养基中培养至第1、7天分别行Live-Dead染色，观察细胞存活率。采用打印挤出成丝实验，观察各组生物墨水挤出时的连续成丝性，比较各组的打印效果。采用最佳配比的混合生物墨水3D打印模拟膀胱壁黏膜层、黏膜下层和肌层解剖结构的组织工程膀胱补片，观察打印结构的稳定性和保真度，验证混合生物墨水打印多层复杂结构的可行性。 结果:扫描电镜观察结果显示，GC0、GC5、GC10、GC20组水凝胶的孔隙率分别为(51.43±6.23)%、(51.85±6.47)%、(50.55±4.59)%和(42.49±2.20)%，GC0组与其他3组比较差异均无统计学意义( P＝0.9994、 P＝0.9948、 P＝0.1200)。GC0组平衡溶胀比为9.37±0.49，低于GC5组(8.81±0.41， P＝0.0457)、GC10组(7.95±0.19， P<0.01)、GC20组(7.71±0.14， P<0.01)，差异均有统计学意义。CCK-8检测结果显示，GC0、GC5、GC10、GC20组培养第1天的吸光度 A值分别为0.357±0.007、0.350±0.012、0.360±0.009、0.345±0.018，GC10组与其他3组比较差异均无统计学意义( P＝0.9332、 P＝0.5464、 P＝0.4937)；培养第3天的吸光度 A值分别为0.634±0.010、0.704±0.009、0.755±0.012、0.653±0.015，GC10组与其他3组比较差异均有统计学意义( P<0.01、 P＝0.0033、 P＝0.0002)；培养第7天的吸光度 A值分别为0.846±0.026、0.930±0.043、1.001±0.031、0.841±0.024，GC10组与其他3组比较差异均有统计学意义( P＝0.0012、 P＝0.1390、 P＝0.0010)。GC0、GC5、GC10、GC20组培养第1天的HUVECs细胞存活率分别为(90.13±1.63)%、(90.6±2.45)%、(92.58±2.15)%、(91.40±3.17)%，GC0组与其他3组比较差异均无统计学意义( P＝0.9869、 P＝0.3093、 P＝0.8008)；培养第7天的细胞存活率分别为(89.97±3.10)%、(92.18±2.21)%、(92.05±2.25)%、(90.12±1.97)%，GC0组与其他3组比较差异均无统计学意义( P＝0.3965、 P＝0.4511、 P＝0.9995)。打印挤出成丝测试结果显示，GC0组在24℃～25℃时挤出连续且能成丝，GC10组在24℃～27℃时挤出连续且能成丝。使用GC10组打印组织工程膀胱补片，结果显示打印的补片稳定，无坍塌，保真度高。 结论:在GelMA中添加ChiNC能促进细胞黏附、增殖，扩大GelMA生物墨水的打印窗口。在GelMA中添加10 mg/ml ChiNC制备的混合生物墨水的生物相容性良好，能打印模拟天然膀胱壁解剖结构的组织工程膀胱补片。

目的:探讨3D打印技术制备聚乳酸-羟基乙酸共聚物珊瑚羟基磷灰石纳米氧化锌（PLGA/CHA/n-ZnO）新型骨修复支架的工艺参数，并研究其对牙周膜干细胞（PDLSC）的生物相容性。方法:将PLGA与CHA/n-ZnO粉末按4∶1质量比混合，通过生物挤出3D打印技术制备PLGA/CHA/n-ZnO复合骨修复支架，通过X射线衍射仪、扫描电镜（SEM）、电子万能试验机、压汞仪和接触角测量仪对支架样件的相关理化性能进行检测分析，并通过体外细胞黏附实验观察PDLSC在支架表面黏附情况与生长状态。结果:成功制备出3种不同形态PLGA/CHA/n-ZnO三维复合骨修复支架。X射线衍射仪检测支架可见碳酸钙、羟基磷灰石与氧化锌吸收峰；SEM观察支架表面粗糙，可见不同尺寸孔径结构；电子万能试验机分析计算得出支架压缩强度为（12.31 ± 4.80）MPa，弹性模量为（31.18 ± 12.30）MPa；压汞仪测得支架孔径分布为5 nm ~ 350 μm；静态接触角测量仪测试得出支架接触角为（75.73 ± 5.54）°；体外实验可见PDLSC黏附于支架表面，生长状态良好。结论:本研究为PLGA/CHA/n-ZnO三维复合骨修复支架负载PDLSC新型组织工程骨的研制奠定了实验基础。

随着计算机科学与口腔材料的发展,数字化技术正逐渐改变着口腔临床的工作方式.3D打印作为一种数字化加工方法,在修复体制作中发挥着重要作用,其基本工艺包括立体光固化、材料喷射、材料挤出等.其中基于立体光固化原理的桌面打印设备因打印精度高、成型速度快等优势在口腔临床工作中应用最为广泛.该文简要介绍了临床工作中使用的立体光固化技术原理、材料与打印机工作的流程,并对立体光固化打印技术在口腔修复领域的应用做一综述.

目的 基于熔融沉积成型技术制备对乙酰氨基酚(APAP)片并进行质量评价,为该技术应用于对乙酰氨基酚片剂的3D打印提供试验依据.方法 利用热熔挤出技术熔融沉积成型3D打印技术制备成型片剂.筛选过程中以片剂打印的完整性及体外释放累积百分率确定辅料的用量,最后以正交设计确定最优处方及工艺参数,并对所制备片剂的性能进行评价.结果 最终确定最佳处方为APAP∶塑化乙基纤维素∶羟丙基甲基纤维素∶柠檬酸三乙酯=25∶50∶25∶10,打印温度为160℃.该片剂的6 h累计释放率约为50％,24 h内体外释放度达90％以上.结论 成功制得对乙酰氨基酚片,所得产品外表完整,层间叠加较平整,体外释放较上市对乙酰氨基酚片剂缓慢,药物活性分子在试验温度下含量稳定.

背景:在采用主动修复治疗手段应对皮肤创伤时,需要使用组织工程技术生成新的组织来代替坏死组织,皮肤支架在创伤修复领域具有良好的应用前景.皮肤支架需要呈现具有一定力学强度的三维多孔结构,以满足细胞增殖分裂的需求,而目前使用的明胶基生物材料力学强度弱,无法达到皮肤支架的使用要求.目的:针对明胶/氧化纳米纤维素复合材料制备组织工程皮肤支架时使用的3D打印工艺进行研究,重点研究不同工艺参数下制备皮肤支架的孔隙率与其力学强度之间的关系.方法:从葎草中提取10%浓度的氧化纳米纤维素晶须,再与5%的明胶复合得到明胶/氧化纳米纤维素复合材料,检测明胶与明胶/氧化纳米纤维素复合材料的弹性模量.以明胶/氧化纳米纤维素复合材料为基材,采用3D打印挤压成型方法制备皮肤支架,通过对材料进行力学性能测试和流变特性测试确定挤压成型工艺参数(填充间隙1.5-2.5 mm,0.1 mm均布;气压160-200 kPa),并以此制备具有三维多孔结构的皮肤支架.对皮肤支架进行了抗压性能的测试并与有限元分析结果相对比,论证了支架打印时的填充间隙与支架孔隙率及力学强度之间的关系.结果与结论:①通过实验得出,加入10%浓度的氧化纳米纤维素晶须使5%明胶的弹性模量度提升了8.84倍;在气压160 kPa下挤出成型可以得到1 mm直径的丝状凝胶,此时填充间隙从1.5 mm增大到2.5 mm会使支架的理论孔隙率从33%上升到60%,但抗压强度从230 000 Pa降低到95 000 Pa;②结果显示,使用2 mm填充间隙制备得到了理论孔隙率为50%、弹性模量160 000 Pa的皮肤支架,该支架具有清晰的三维多孔结构.

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种具有良好的生物相容性和一定光学透明性的弹性材料.随着3D打印技术的发展,PDMS在医学领域中显示出巨大的应用前景.相对于间接3D打印,直接3D打印PDMS在医学领域中受到更广泛的关注.最常用于PDMS成型的直接3D打印技术包括挤出式3D打印技术、嵌入式3D打印技术和光固化3D打印技术.本综述简要介绍了PDMS的特性及其在医学领域中的应用;详细阐述了PDMS成型过程中常用的直接3D打印技术;最后对PDMS未来在医学领域中的应用提出展望.

多数药物味道苦涩、口感刺激,导致患者顺应性差,其不良气味严重影响药物治疗效率.一款药物的成功研发不仅应满足有效性、稳定性、安全性、均一性、经济性的五大质量特征,同时患者对不良气味药物的顺应性也不容忽视.味觉掩蔽技术针对不同性质药物进行掩味,其发展对改善药物口感具有重要意义.本文综述了传统掩味技术的原理及优缺点,并介绍了新型掩味技术如熔融制粒、热熔挤出、3D打印、药物复合物制备、苦味抑制剂的掩味机制和适用范围.针对药物掩味效果阐述体外评测方法如功能性磁共振成像、体外溶出、味觉指纹分析技术以及体内评测手段如动物、人体口尝在掩味效果领域的应用,并提出BP神经网络评价预测模型对药物口感评测的新策略,以期为今后药物掩味研究提供理论参考.

陶瓷材料的微流挤出成形是三维打印领域中一种尚未发展成熟的快速成型工艺,它是将陶瓷浆料经微米级孔道挤出成丝后自由粘结堆积成形的,因此会造成空隙和气孔率较大,烧结后会影响材料的致密度,从而影响力学性能.本文针对这一缺陷首先研究了适用于此工艺的陶瓷义齿打印浆料的制备方法,并对浆料的理化特性以及烧结性能进行分析和测试.结果得出:配制的陶瓷浆料不仅从流变特性上符合微流挤出成形的要求,成形坯体烧结后的效果也满足口腔义齿的力学性能要求.这是技术上的一个进步,奠定了此工艺在三维打印陶瓷材料应用领域的基础,推动了该工艺的发展逐步走向成熟.

背景:随着3D打印技术的发展,人工构建组织和器官的一种方法是通过构建有利于细胞生长的三维支架来进行器官和组织的培养.目的:为解决支架在进行3D打印过程中的过堆积问题.方法:利用美国 ANSYS 公司开发的有限元分析软件 Fluent,对打印喷头的挤出过程进行分析,得到适合纤维素凝胶复合物3D打印的材料黏度和挤出压强,进行实验并运用对比观察的方法.结果和结论:模拟结果和实验结果的误差小于5%.模拟数值在动力黏度为45和压强为0.10-0.12 MPa,解决了纤维素凝胶类复合材料在进行3D打印过程中的过堆积现象得到了解决,保证了3D生物打印支架有良好的空隙.