通过先进增材造作技术造作拥有仿生结构的人为骨对理解骨组织结构-机能以及骨组织再生拥有沉要意思。由于3D打印对墨水流变学机能要求刻薄，通过3D打印构建拥有仿生纤维结构的人为骨面对巨大挑战，目前有关报路鲜见。受骨组织中多档次纤维结构和有机无机复合特点的启发，资料学院尹静波教授、张坤玺教授基于聚（L-谷氨酸苄酯）（PBLG）在成螺溶剂中的自组装个性，提出一种非溶剂辅助3D打印步骤，在实现PBLG基复合伙料3D打印的同时一步法天生仿生纤维结构，以仿照天然骨组织中胶原纤维束的形成（见图1）。钻研成就颁发在《Advanced Functional Materials》期刊（影响因子：18.500），论文标题为“Biomimetic Fibrous Bone Substitute Manufacture through Non-Solvent-Assisted 3D Printing”，亿万先生MR为第一作者和第一通讯作者单元。该工作得到国度沉点研发打算（2023YFC2412300）、国度天然科学基金项目（52373146, 5217313）和上海市天然科学基金（22ZR1424700, 22ZR1454900）的赞助。

图1. 3D 打印造作仿生骨的示意图。

该钻研首先揭示了非溶剂致PBLG纤维形成的内涵机理，醇羟基介导的分子间氢键相互作用是PBLG原纤维成长成亚微米纤维的沉要影响成分。羟基磷灰石纳米颗粒（nHA）与PBLG之间的氢键相互作用促使溶于1,4-二氧六环中的PBLG和nHA混合物阐发出优异的可挤出性、自支持性和可塑性。在乙醇为接管相的辅助下实现了拥有仿生纤维结构骨代替物的一步高效造作。值得一提的是，非溶剂诱导的PBLG分子间相互作使劲以及nHA与PBLG纤维间的氢键相互作用显著提高了仿生骨代替物的机械机能（36.59 ± 2 MPa）。同时，乙醇作为3D打印接管相，使得本无法挤出打印的PBLG基复合墨水阐发出优异的可打印性。

为进一步克服层层堆叠打印因沉力导致的塌陷弊端以及打印机能与仿生纤维造备的矛盾，钻研造备了乙醇凝胶作为支持浴，实现全相打印，扩大打印窗口，优化了仿生骨代替物的造备工艺，实现了骨结构的精准仿生设计。通过与医院合作，评价了仿生纤维结构在推进细胞迁徙方面的作用，以及3D打印骨代替物在颅骨危险中建复潜力。

聚氨基酸资料在生物医用领域拥有巨大利用远景。多年来，尹静波教授携带钻研团队一向从事聚氨基酸基生物资料的合成造备、职能化建饰以及组织再生的利用钻研，并与多家医院合作，率先实现聚氨基酸资料在动物关节软骨、髁突软骨、半月板、脂肪、颅骨和牙槽骨等缺损组织沉建中的利用，系列钻研成就颁发在Advanced Functional Materials 、Biomaterials、Bioactive Materials等学术期刊
；谇捌诳蒲卸鸭，本钻研提出的新型非溶剂辅助3D打印造作战术，突破了文件报路仅针对稀溶液自组装成纤维的局限性，实现了PBLG基资料的3D打印和仿生纤维结构构筑，展示出仿生资料大规模造作的巨大潜力。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202419464