Jetting-based bioprinting: process, dispense physics, and applications

Abstract

微液滴喷射生物3D打印：工艺、物理过程以及应用喷射式生物打印是一种通过无接触的按需喷射亚微升级微液滴在特定位置准确控制细胞、生长因子、药物和生物材料空间排列的高度自动化逐层制造方法。由于其极大的多功能性，喷射式生物打印已被用于组织工程和再生医学、伤口愈合和药物研发等各种应用。现阶段对于喷射式生物打印过程中发生的机制还缺乏深入的理解。本综述将全面讨论喷射式生物打印中使用的生物墨水和打印条件的物理考量。作者首先总结了不同的喷射式生物打印技术，如喷墨生物打印、激光诱导前向转移（LIFT）生物打印、电-液喷射生物打印、声波生物打印和微阀生物打印。接下来，作者对与细胞沉积、打印室设计、液滴形成和液滴撞击相关的生物墨水配方的各种考虑进行了深入讨论。最后，作者着重讨论了喷射式生物打印的最新成就。作者介绍了每种方法的优势和挑战，讨论了与细胞存活率和蛋白稳定性相关的考虑，并对喷射式生物打印的未来方向进行展望。