目前常用的3D生物打印技術(shù)有擠出、SLA和DLP等。其中，對于擠出打印，擠壓操作影響了生物墨水的流變行為。根據(jù)聚合物主鏈及其官能團的性質(zhì)，水凝膠生物墨水可以通過各種方法交聯(lián)，包括化學(xué)、物理、酶等形式。在3D生物打印中，墨水的交聯(lián)類型和交聯(lián)的密度**重要。降低交聯(lián)度可以使生物墨水的流動速度加快，而增加交聯(lián)度可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變硬，從而妨礙打印性能。

1. 物理交聯(lián)方式

隨著金屬離子的加入（金屬配位）：離子相互作用是常用的方法之一，用于交聯(lián)水凝膠在三維生物打印中使用。它通常包括在聚合物溶液中加入多價陽離子以誘導(dǎo)凝膠化。藻酸鹽是海藻衍生的陰離子多糖，相鄰聚合物鏈的羧基能夠與多價陽離子Mn+結(jié)合，通過金屬配位形成離子交聯(lián)凝膠網(wǎng)絡(luò)（圖2A）。除藻酸鹽外，結(jié)冷膠含多糖的羧基也可通過金屬離子的加入進行交聯(lián)（如圖）

利用明膠-殼聚糖的混合物作為皮膚組織構(gòu)建的3D生物打印材料，當(dāng)培養(yǎng)基的pH值大于4.7時，明膠的羧酸基團呈現(xiàn)負電荷。因此，殼聚糖的正電荷銨離子可以與明膠的羧酸基團相互作用，形成靜電交聯(lián)。

2.化學(xué)交聯(lián)方式

（1）光交聯(lián)

光交聯(lián)在3D打印應(yīng)用中具有特別重要的意義，是一種經(jīng)濟**的方法，因為它可以在室溫下進行，而且與其他技術(shù)相比，它消耗的能量更少。鏈生長聚合，如（甲基）丙烯酸酯單體的自由基聚合，是光交聯(lián)結(jié)構(gòu)的三維生物打印常用的方法。

GelMA是3D生物打印中常用的光交聯(lián)生物材料之一，是一種價格低廉的蛋白基聚合物，可通過酸或堿處理明膠與甲基丙烯酸酐反應(yīng)合成，能夠在水溶性光引發(fā)劑的存在下交聯(lián)并暴露于光下。

（2）熱交聯(lián)

通過加熱或冷卻聚合物溶液進行熱交聯(lián)是簡單的交聯(lián)方法之一，可應(yīng)用于3D打印過程中能夠持續(xù)加熱或冷卻的聚合物。但熱交聯(lián)的膠凝時間比其它交聯(lián)方法要長。此外，交聯(lián)程度不能**控制，加熱可能會對生物墨水中的細胞產(chǎn)生不利影響等限制其的應(yīng)用。使用羧酸鹽瓊脂糖作為熱交聯(lián)材料與天然瓊脂糖進行對比，瓊脂糖的羧基化導(dǎo)致交聯(lián)點螺旋結(jié)構(gòu)的數(shù)量減少，因此，增加羧基化降低了機械性能、滯后和熱轉(zhuǎn)變。

（3） 化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)

在化學(xué)交聯(lián)的水凝膠生物墨水中，通過各種化學(xué)反應(yīng)，如席夫堿偶聯(lián)、肼-醛偶聯(lián)、二炔-阿爾德鍵和疊氮-炔環(huán)加成等，聚合物鏈之間形成共價鍵，從而形成網(wǎng)絡(luò)。

（4）化學(xué)交聯(lián)劑

化學(xué)交聯(lián)劑根據(jù)其對水凝膠結(jié)構(gòu)的作用可分為兩類:1）零長度交聯(lián)劑和2）非零長度交聯(lián)劑。Genipin是從梔子植物果實中分離得到的一種天然交聯(lián)劑，能與含有伯胺的聚合物如膠原蛋白、明膠或殼聚糖自發(fā)反應(yīng)。

 3.酶促反應(yīng)交聯(lián)

酶可作為催化劑，促進蛋白質(zhì)聚合物之間形成共價鍵。由于酶反應(yīng)的溫和性，可以減少細胞死亡，因此，酶交聯(lián)是一種很有前景的交聯(lián)方法（圖14）。

墨水的交聯(lián)方式影響其機械和化學(xué)性質(zhì)，同時會產(chǎn)生不同的細胞反應(yīng)。通過物理交聯(lián)方法如氫鍵、疏水作用、偶極疊加、偶極相互作用、主-客體識別等交聯(lián)方式制備的生物墨水在細胞包封中有著巨大的應(yīng)用價值。然而，非共價相互作用形成的交聯(lián)的動態(tài)和可逆性質(zhì)導(dǎo)致打印結(jié)構(gòu)的機械穩(wěn)定性差。用較強的非共價鍵（如配位化合物）或較強的超分子鍵交聯(lián)生物墨水有可能克服這一問題。

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