Extrusionsbasierter Biodruck ist eine vielversprechende Technologie zur Herstellung komplexer dreidimensionaler (3D) Tissue-Engineering- Strukturen . Um die Druckgenauigkeit weiter zu verbessern und während des Druckprozesses mechanische Unterstützung zu bieten, wurden Stützbadmaterialien auf Hydrogelbasis entwickelt.
Allerdings kann die Gelstruktur einiger Stützbadmaterialien beeinträchtigt werden, wenn sie bestimmten Anzeichen einer Bivinc-Vernetzung ausgesetzt werden, wodurch ihre Kompatibilität mit Biotinten eingeschränkt wird. In dieser Studie wurde ein kompatibles Komposit-Trägermaterial auf Xanthan-Gummi-Basis mit mehreren Vernetzungsmechanismen entwickelt. Verschiedene Trägerbadmaterialien können unterschiedliche zugrunde liegende Polymerstrukturen aufweisen (z. B. Partikelsuspensionen und Polymerlösungen mit unterschiedlichen supramolekularen Strukturen), und diese Eigenschaften werden durch unterschiedliche Arten intermolekularer Wechselwirkungen gesteuert.
Allerdings ist ein gemeinsames rheologisches Verhalten zu erwarten, da sie eine ähnliche Leistungs- und Leistungsfähigkeit aufweisen. Um eine detaillierte Untersuchung/Identifizierung gemeinsamer rheologischer Eigenschaften verschiedener Stützbadmaterialien aus einer integrierten Perspektive zu ermöglichen, wurden Benchmark-Stützbadmaterialien aus früheren Studien erstellt. Eine vergleichende rheologische Studie ergab sowohl die gemeinsamen Struktur- als auch Scherverhaltensmerkmale der Trägerbadmaterialien, einschließlich Fließspannung, komplexer Gelmodul, Strukturviskositätsverhalten und Selbstheilungseigenschaften.
Die strukturelle Stabilität des Gels und die Leistung der Trägermaterialien wurden in Gegenwart verschiedener Vernetzungsstimuli getestet, was die Vielseitigkeit der Xanthan-basierten Trägermaterialien bestätigt.
Wir untersuchten außerdem den Einfluss des Trägermaterials und des Durchmessers der Extrusionsnadeln auf die Druckbarkeit von Biotinten, um die Verbesserung der Biodruckbarkeit und der strukturellen Integrität zu demonstrieren. Zytotoxizitäts- und Zellkapsellebensfähigkeitstests wurden durchgeführt, um die Zellverträglichkeit des auf Xanthangummi basierenden Trägerbadmaterials zu bestätigen. Wir schlagen die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit neuer Stützbadmaterialien vor und demonstrieren sie und bieten neue detaillierte Einblicke in die wesentlichen Eigenschaften und das Verhalten dieser Materialien als Leitfaden für die Weiterentwicklung des badbasierten 3D-Biodrucks.
