3D-печать гидрогелей гиалуроновой кислоты со сдвиговым разжижением и вторичным сшиванием

Разработка печатных биочернил имеет ключевое значение для применения 3D-печати в биомедицине. Для получения высокоточных структур, соответствующих компьютерной модели, материалы для 3D-печати должны наноситься на поверхность и сохранять форму напечатанной конструкции. В настоящей работе изучали систему на основе гиалуроновой кислоты с двойным сшиванием в качестве чернил для печати гидрогелей. Система сочетала сдвиговое разжижение и самовосстановление за счёт взаимодействий «гость—хозяин», а также ковалентное сшивание для стабилизации посредством фотополимеризации. При использовании только взаимодействий «гость—хозяин» или только ковалентного сшивания длительно стабильные структуры не формировались: в первом случае это было связано с релаксацией сетки после печати, во втором — с растеканием нитей чернил до стабилизации. Гидрогелевые нити с двойным сшиванием формировали конструкции более чем из 16 слоёв, сохранявшие стабильность на протяжении месяца без снижения механических свойств. Размер напечатанных нитей составлял 100–500 мкм в зависимости от параметров печати: размера иглы, скорости и расхода экструзии. Напечатанные структуры дополнительно функционализировали, например пептидом RGD, для обеспечения адгезии клеток. Полученные результаты подчёркивают важность состава чернил и способа сшивания для печати стабильных гидрогелевых структур.