Adv. Mater. Technol.：3D打印“黑科技”，软组织类生物电子支架诞生！

背景知识：

组织工程的目标是开发类似于天然生理结构的组织模型，用于药物发现、个性化医疗以及功能性植入式治疗。

传统的二维细胞培养方法已逐渐被三维细胞培养技术所取代，因为三维微环境更接近体内细胞的生存状态。

水凝胶因其高含水量和柔软性而成为模拟细胞外基质（ECM）的理想材料选择。

3D打印技术能够精确控制材料沉积和微尺度孔隙率，已成为支架制造的领先策略。

来自华盛顿大学的AlexandraL.Rutz团队 通过3D打印技术制造了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT:PSS）水凝胶支架，并探索了实现与多种软组织（<100 kPa）相匹配的柔韧性的方法。 这些支架不仅 具有生物稳定性，还能促进细胞的高活性、适当的细胞形态和增殖 ， 为未来的生物电子应用提供了一个可定制的3D平台。

本文亮点：

（1） 精确调控支架性能：通过后处理方法（如酸或有机溶剂处理），能够精确调控支架的机械性能和导电性，使其弹性模量覆盖6.20 - 99.8 kPa的范围，接近多种软组织的生理值，同时保持高导电性（高达1891 S/m ）。 这种调控能力对于满足不同生物电子应用的需求至关重要。

（2） 良好的生物相容性和细胞活性支持：3D打印的PEDOT:PSS水凝胶支架能够支持细胞的高活性（细胞活性>98%）、适当的细胞形态和增殖 。 细胞不仅能够在支架表面附着和生长，还能在支架内多层扩散并沉积细胞外基质，这为组织工程和再生医学提供了理想的细胞培养环境。

（3） 定制化的3D平台： 该研究提供了一个可定制的3D平台，可以根据不同的生物电子应用需求， 调整支架的尺寸、结构和孔隙率 。 这种定制化能力为未来的生物电子设备设计提供了更大的灵活性和适应性，使其能够更好地满足个性化医疗和组织工程的需求。

图1 PEDOT:PSS水凝胶后处理可调节材料性能