生物3D打印前景超出你想象，生物电子学应运而生

仙菲茜影

随着生物打印相关的论文和博客大量出现和传播，生物打印已经成了一个热门词。因为其展示出的无限潜力，3D生物打印已经成为新闻媒体追逐的热点。越来越多的研究者加入了生物打印的研究阵营，3D生物打印的前景也因此变得更加明朗。5年前我刚开始接触这个领域的时候，就被它在健康护理、生物医疗和再生医学领域的无限可能性折服。但是作为一个电子工程师，除了这些显而易见的东西我还有一些其他思考：是否可以将生物打印和电子学这两个截然不同的领域结合起来，为医疗保健开辟一条新的道路？

这条新的道路就是生物电子学，将电子设备和生物或者生物材料连接起来。这种结合其实不是什么创新，起搏器、人造假肢和体内植入物都属于这一领域，并且使用使用了很长时间。然而，目前大多数生物电子设备使用的都是刚性电子元件，这与人体软组织不匹配。从长远来看，这种不兼容性会导致一些问题，例如组织瘢痕和感染。我的愿景是用柔性电子产品(如果可能的话)取代刚性电子产品。作为一名电子工程师，我看到了生物打印技术实现这一目标的巨大潜力。

在生物医用石膏上打印电子轨迹，可以增强石膏的功能。

我在这个领域做了一些小的研究，在这个领域中，生物打印技术被用来将适形电子技术应用到负载细胞的生物材料上。按需滴墨的微型阀生物打印技术适用于打印低粘度电子导电油墨和水凝胶。这为制造具有接近人体组织的杨氏模量的外部生物电子器件甚至可植入器件奠定了基础。

这项技术的核心原理是在支持细胞生长的生物材料之间封装电子元件。将电子产品嵌入生物材料需要提高产品的生物相容性、环境湿度稳定性和灵活性等。我们在论文“一种新颖的3D生物打印柔性生物相容性水凝胶生物电子平台”中重点强调了生物打印可以通过打印连续的生物材料层和电子层来实现。生物打印允许自由使用不同的喷嘴大小和控制压力，这取决于油墨的粘度。这使得在高粘度生物材料层之间打印用于构建电路的低粘度纳米粒子墨水成为可能。

生物打印是设计创新的一种新工具。除了在组织工程和器官再造方面，人们可以看到这项技术的其他潜力。生物打印技术还可以成为一种制造新型医疗设备的工具。因为生物打印技术的快速发展，一些被认为未来才能生产出来的医疗设备正在迅速成为现实。


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