低成本多挤出3D生物打印机LusoBioMaker实现热固化和光固化水凝胶的复杂组织构建

研究人员针对复杂组织工程构建的需求，开发了具有多挤出和轮廓打印能力的低成本3D生物打印机LusoBioMaker。该设备能够处理热固化和光固化水凝胶，为组织工程研究提供了经济高效的解决方案。研究结果表明，该打印机在复杂组织结构制造方面表现出色，为再生医学和个性化医疗开辟了新途径。

　　

组织工程领域近年来发展迅速，但传统的生物制造技术仍面临诸多挑战。现有生物打印机往往价格昂贵，功能单一，难以实现复杂组织的精确构建。特别是在水凝胶材料的处理方面，同时支持热固化和光固化的多模式打印系统尤为缺乏。这些问题严重制约了组织工程研究的进展和临床应用转化。

研究人员开发了名为LusoBioMaker的低成本3D生物打印机，该设备创新性地整合了多挤出和轮廓打印功能。通过精心设计的机械结构和控制系统，这台打印机能够精确操控多种生物墨水，包括热固化和光固化水凝胶，为复杂组织结构的三维构建提供了全新解决方案。

研究采用了模块化设计理念，实现了多材料同步打印。关键技术创新包括：1）多喷头挤出系统，支持不同性质水凝胶的精确沉积；2）智能温控模块，实现热敏性水凝胶的精确固化；3）集成光固化系统，确保光敏材料的即时成型。这些技术的有机结合大大提升了打印机的性能和适用范围。

在打印性能方面，研究证实LusoBioMaker能够实现高精度的复杂结构构建。通过优化打印参数，研究人员成功打印了具有精细内部结构的组织支架，其分辨率达到细胞尺度要求。多材料打印测试表明，该系统可以精确控制不同生物墨水的空间分布，为异质组织构建奠定了基础。

水凝胶兼容性实验显示，打印机对多种热固化和光固化水凝胶都表现出良好的适应性。特别是对温度敏感的生物材料，智能温控系统能够维持适宜的加工环境，保证细胞活性和材料性能。光固化模块的精确调控也确保了光敏材料的快速成型和结构稳定性。

成本效益分析表明，LusoBioMaker的制造成本显著低于同类商业设备，而其性能指标却达到或超过现有产品。这种高性价比的特点使其特别适合科研机构和医疗机构使用，有助于推动生物打印技术的普及应用。

这项研究的创新之处在于：首先，首次实现了低成本与高性能的完美结合；其次，开创性地整合了多挤出和轮廓打印功能；第三，建立了完善的热固化和光固化协同工作机制。这些突破为组织工程研究提供了强有力的工具支持。

该成果发表在《Bioprinting》杂志，为生物制造领域带来了重要进展。LusoBioMaker打印机的开发不仅解决了现有技术瓶颈，其模块化设计理念更为未来生物打印机的发展指明了方向。这项研究将加速组织工程从实验室研究向临床应用的转化进程，对再生医学发展具有深远意义。