未来骨科医工融合—文献集萃（二十五）3D打印组织粘合剂：为个体化组织修复打开新思路

发布日期： 2025-07-15 18:23:34 阅读量： 2

一、研究摘要
传统组织粘合剂多为胶体或水凝胶，虽具一定粘附性，但在形状适配与功能设计方面存在局限。麻省理工学院赵选贺团队开发出一种可直接打印的3D组织粘合剂，不仅具备快速、强力、可适应湿润组织表面的粘附能力，还能通过3D打印实现多种结构设计与应用定制。在大鼠气管与结肠缺损模型中，该粘合贴片实现了无缝闭合与长期黏附，甚至在出血条件下也表现出优异的封闭性能。

二、关键方法

(1) 材料设计：构建了由聚丙烯酸（PAA）与亲水聚氨酯（PU）构成的互穿网络，并在PAA链上引入NHS酯，实现对湿润组织的快速共价粘附。

(2) 3D打印工艺：材料溶于70%乙醇/水混合液后形成具剪切稀化特性的粘性油墨，可用于直接挤出式打印，打印后自然干燥即可使用，无需后处理。

(3) 多维评估实验：包括流变性能、剪切强度、界面韧性、破裂压力测试、动物模型（气管、肠道、肝脏、股动脉）封闭效果、生物相容性与可降解性评估，展示其在组织修复、生物电子器件固定及局部药物释放等方面的广泛潜力。

三、研究总结
该工作系统性展示了一种可3D打印的组织粘合材料，从材料分子设计、打印参数调控，到体内功能验证，构建了一个兼具可编程性、生物兼容性及功能多样性的组织修复平台，为复杂组织环境下的个性化医疗提供了强有力的技术支撑。

四、创新亮点

(1) 第一次将直接挤出式3D打印技术用于高性能组织粘合剂的构建；

(2) 材料兼具高粘附性（>75 kPa）、高韧性（>300 J/m²）与机械可调性；

(3) 设计出液体浸润型贴片，可实现出血环境下的快速封闭；

(4) 成功打印出集成电子元件与药物传递功能的组织接口装置，展示临床扩展潜力。

文献来源：https://doi.org/10.1038/s41467-024-45147-9

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