3D生物打印Gt-Alg-MMT纳米复合生物墨水在软骨组织工程中的应用研究

关节软骨损伤不可逆且自愈能力极弱，来自国内的研究人员开发了Gt-Alg-MMT（明胶/海藻酸钠/蒙脱石）纳米复合水凝胶作为3D打印生物墨水。通过优化配比获得2Gt-5Alg-5MMT最佳配方，其打印参数为0.29 MPa/2.5 mm/s，所制支架具有蜂窝状多孔结构（孔隙率>90%）、125±9.6 kPa弹性模量及60%-80%压缩滞后率，动态力学性能接近天然软骨，ADTC5细胞实验证实其优异生物相容性，为软骨再生提供新型候选材料。

　　

关节软骨一旦损伤便难以自我修复，这种组织缺乏血管和神经的特性使得传统治疗束手无策。科学家们将目光投向组织工程技术，开发出由明胶(Gt)、海藻酸钠(Alg)和蒙脱石(MMT)组成的纳米复合水凝胶生物墨水。经过精密配比优化，2Gt-5Alg-5MMT配方脱颖而出——不仅能在0.29兆帕打印压力和2.5毫米/秒速度下完美成型，其制成的三维支架更展现出令人惊叹的仿生特性：

蜂窝状的多孔网络结构如同天然软骨的"生态公寓"，超过90%的孔隙率和含水量为细胞安居乐业提供舒适环境。125±9.6千帕的静态压缩弹性模量搭配60%-80%的循环压缩滞后率，让支架在动态应变、频率和温度扫描测试中展现出与天然软骨相似的"柔中带刚"特质。

最令人振奋的是，当ADTC5软骨细胞入住这个精心设计的"仿生家园"时，活死细胞染色实验显示它们在这里茁壮成长。这项突破意味着，这种兼具优异打印性、力学性能和生物相容性的2Gt-5Alg-5MMT支架，或许将成为打开关节软骨再生之门的金钥匙。