1.课题来源与背景：3D生物打印技术具有高精度、高效率、个性化制造等特点，在生物医药领域已引起人们足够重视，具有非常广泛的应用前景，目前在包括牙齿、骨骼、软骨等结构性组织的再造方面已取得一定进展，但迄今为止，采用3D打印技术制造真正适合于体内植入的器官或组织还面临很大的挑战，其中适合于软组织和活细胞打印的水凝胶生物材料（生物墨水）的匮乏是关键。目前广泛采用的是热塑性可降解吸收聚酯塑料，以及一些天然高分子材料（海藻酸盐、纤维蛋白、胶原等）。合成材料大多采用有机溶剂或者高温进行3D打印，打印出的支架结构稳定，但精度有限，不能与细胞混合打印。水溶性的天然材料可以和细胞同时打印，并能保持其活性，但支架仿真性和稳定性差。因此，本项目旨在研发一类同时具有生物活性和快速光固化功能的可降解吸收水凝胶型“生物墨水”，通过3D打印实现高仿真和高分辨率，突破软组织修复材料仿生制造的技术瓶颈。 2.技术原理及性能指标：对去细胞技术进行优化，阐明各类组织来源（以脊髓和周围神经为例）的去细胞基质水凝胶的活性成分与生物功效，制定去细胞技术制备水凝胶的标准化生产技术要求。去细胞基质材料的免疫原型、 DNA 残留、残留蛋白、去细胞基质水凝胶组份、活性物质、结构等都是重要考虑指标。设计合成水溶性、含活泼双键的大分子单体，在光引发下迅速交联。高分子交联剂具有良好的生物相容性和可降解性能，其力学性能可通过改变聚合物的分子量、交联密度进行调控。去细胞基质水凝胶/高分子交联剂复合“生物墨水”的组成比例、浓度、光照时间和强度、引发剂等对成胶后材料性能的影响，确定“生物墨水”的成型窗口。打印过程中光强、光速、光照时间等对打印样品结构、稳定性、保真性等性能的影响。“生物墨水”的流变学性能（粘度、剪切稀化、屈服应力）与交联过程（光照、温度和 pH）对神经导管结构与性能的影响，模仿周围神经通过 3D 打印技术制备多纵向通道导管支架。进行“生物墨水”复合细胞（雪旺细胞，神经干细胞）直接打印，保证细胞在支架内部的分布、活性等生物学性能。 3.技术的创造性与先进性：（1）具有生物活性的“生物墨水”的研制：目前用于软组织的 3D 打印墨水匮乏，特别是复合细胞打印的水凝胶材料很难同时兼顾细胞相容性、高仿真性和结构稳定性。项目所设计的高分子光敏剂能与去细胞基质水凝胶形成互穿网络结构，通过控制交联方式即可解决目前 3D 打印缺乏合适快速成型水凝胶的难题。其流体粘度、剪切应力等均可通过聚合物的分子量、复合凝胶的比例等因素进行调控，其关键技术可以拓展到其它软组织的 3D 打印。（2）基于去细胞基质的纳米纤维水凝胶制备技术是本项目一大创新：天然的细胞外基质主要由 50-500nm 尺寸的胶原纤维组成， 以去细胞基质为原料制备具有纳米纤维结构的水凝胶实现了支架材料在结构和生物功能上的双重仿生，这对于重建软组织再生微环境至关重要，所研发的材料本身就是很好的组织工程支架。