响应刺激的生物材料:迈向4D生物打印的智能途径
Maedeh Rahimnejad1,2, Sepideh Jahangiri2,3, Shahrzad Zirak Hassan Kiadeh4
1Biomedical Engineering Institute, School of Medicine, Université de Montréal, Montréal, Canada.
Critical reviews in biotechnology
|July 13, 2023
概括
4D生物打印通过结合智能聚合物和水凝来增强3D生物打印,从而实现动态,时间依赖的组织状结构. 这一创新有望在组织工程和药物输送应用领域取得进展.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 3D生物打印创造了细胞和生物分子的支架,但缺乏动态适应性.
- 当前3D生物打印的局限性包括不响应环境变化的静态支架.
研究的目的:
- 审查从3D生物打印到4D生物打印的过渡.
- 讨论4D生物打印的挑战和机制方面.
- 突出4D生物打印在生物医学应用中的潜力.
主要方法:
- 关于3D和4D生物打印技术的当前文献的综述.
- 对用于动态脚手架制造的智能聚合物和水凝的分析.
- 讨论4D生物打印背后的化学和材料科学原理.
主要成果:
- 4D生物打印使用智能材料为生物打印支架引入了一个时间维度.
- 这些动态支架可以随着时间的推移改变配置和功能,模仿自然组织发育.
- 潜在的应用包括生物传感,伤口愈合,软机器人,药物输送和组织工程.
结论:
- 4D生物打印比3D生物打印有了显著的进步,提供了适应性和响应性的生物材料支架.
- 为了克服当前的挑战并充分实现4D生物打印的潜力,进一步的研究至关重要.
- 化学和材料科学的整合是开发复杂的4D生物打印平台的关键.
