生物聚合物修饰的最新进展用于生成可3D打印的水凝
Yifu Chu1, Peineng Zhu1, Lingyun Chen1
1Department of Agricultural, Food and Nutritional Science, University of Alberta, T6G 2P5 Edmonton, Canada.
Journal of agricultural and food chemistry
|November 11, 2025
概括
化学改性生物聚合物增强了可持续材料的3D打印. 本综述详细介绍了改进的水凝油墨的分子设计,使先进的食品纹理和组织工程支架成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 可持续材料的需求很高,人们对基于生物聚合物的3D打印越来越感兴趣.
- 目前的生物聚合物水凝在挤出性和形状保真性方面存在局限性,限制了它们的直接应用.
- 基于蛋白质和多糖的水凝是生物制造的主要重点领域.
研究的目的:
- 审查生物聚合物水凝用于3D打印的分子设计的进展.
- 阐明将化学修饰与油墨性能和性能联系起来的分子逻辑.
- 弥合在为食品和生物医学应用量身定制生物聚合物油墨方面的知识差距.
主要方法:
- 蛋白质和多糖的化学修饰,以引入可交叉链接的组.
- 提高剪切稀释性能,以改善挤出.
- 开发自我愈合和受控的凝机制,以确保形状的真实性和稳定性.
- 探索颗粒状水凝作为下一代生物墨水.
主要成果:
- 化学修饰的水凝表现出增强的挤出性,自我愈合性和结构稳定性.
- 量身定制的纹理和营养递送配置文件可以在定制的食品结构中实现.
- 组织工程支架表现出平衡的结构忠实性和细胞载荷印刷和再生的生物功能.
- 建立了一个分子框架,将生物聚合物修饰与3D打印结果联系起来.
结论:
- 分子设计和化学修饰对于克服基于生物聚合物3D打印的局限性至关重要.
- 这些进步使食品的精确定制和功能组织工程支架的开发成为可能.
- 建立的框架指导了未来的生物制造技术,无论是在食品还是生物医学领域.
