2026年8月18日，特拉维夫大学格雷医学与健康科学学院牙医学院 LihiAdler-Abramovich 教授的研究小组的一项新研究提出了一种用于 3D 打印的新型生物活性墨水，兼具高打印精度、增强的细胞粘附性和抗菌活性。
相关研究成果以题为“Bioinspired Co-AssemblyEnables Multiscale
Architected Hydrogels for 3D Printing With IntegratedAntibacterial and
Bioactive Functions”的论文发表在《先进功能材料》杂志上。本研究由 Mor Tsuriano-Zernichov 和
Francesca Netti 领导，Moran Aviv 博士和 Sigal Rencus-Lazar 博士参与。
生物打印墨水研发的关键挑战之一在于平衡各种相互冲突的性能。这种材料必须具备精确打印和保持三维结构所需的机械性能和流变性能，同时还要提供一个有利于与细胞进行最佳相互作用的环境。水凝胶是一类用途广泛的软材料，因其高含水量、与细胞外基质（ECM）的结构相似性以及支持细胞过程的能力，而被广泛研究用于组织工程应用。研究人员通过开发一种兼具高可打印性和固有生物活性的水凝胶油墨来应对这一挑战。
新型生物油墨基于多组分水凝胶制备，水凝胶由细胞黏附肽Fmoc-K(Fmoc)-RGD和抗菌氟化肽Fmoc-五氟苯丙氨酸Fmoc-F5- Phe在藻酸盐(Alg)-纤维素纳米纤维(CNF)基质中共组装而成。
共组装水凝胶的制备。(a) Fmoc-K(Fmoc)-RGD肽的分子结构。(b) Fmoc-F5-Phe肽的分子结构。 (c) 典型Alg重复单元的分子结构。(d)典型CNF重复单元的分子结构。(e) 复合水凝胶配方示意图（AI由Illustrae生成）。
新型水凝胶使用CellinkBioX 3D生物打印机进行3D生物打印。形成的层级网络将生物活性与增强的力学性能相结合，表现出显著的剪切稀化行为和快速的挤出后恢复能力，从而能够以高丝材保真度和形状保持性进行基于挤出的3D打印构建体。流变学和结构分析进一步表明，肽驱动的超分子组织将纳米级纤维结构与宏观力学性能联系起来，从而实现了复合网络的可调控增强。生物学分析表明，新型墨水材料具有良好的细胞相容性，并对大肠杆菌（E. coli）具有浓度依赖性的抗菌活性，突显了单一材料体系中多种功能的整合。
这种材料能够精确制造三维结构，同时促进细胞粘附。它还具有抗菌活性，这对于拟与生物组织接触的材料而言是一项重要的特性。精确打印、增强细胞粘附性和抗菌活性相结合，表明一种材料不仅可以作为构建结构的墨水，还可以作为将生物功能引入打印结构的一种手段。研究人员认为，这种方法可以为设计用于 3D 打印的多功能材料开辟新的可能性，特别是为组织工程和再生医学开发先进的支架和结构。
来源：南极熊
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