低温3D打印芦荟/鱼源脱细胞基质复合水凝胶的创面修复性能：结构调控与免疫调节协同促进组织再生

针对皮肤创伤修复中传统敷料机械性能不足、生物活性单一的问题，韩国大学（Korea University）团队开发了基于罗非鱼皮脱细胞基质(TSdECM)与芦荟(AV)的低温3D打印复合支架。研究通过-20℃挤出成型技术构建了孔隙率达98.3%、压缩模量0.98 kPa的多孔网格结构，证实TSdECM/AV-10组支架兼具最优抗菌性（对铜绿假单胞菌抑制率>95%）、促血管生成（管状结构增加2.3倍）和免疫调节功能（M2型巨噬细胞标志物CD206表达提升5.2倍），为慢性创面治疗提供了兼具机械韧性与多重生物活性的新型解决方案。

　　

皮肤作为人体第一道防线，其损伤修复面临诸多挑战：传统敷料难以贴合复杂创面形态，缺乏抗菌抗炎功能，且哺乳动物源胶原存在伦理争议。针对这些问题，韩国大学（Korea University）生物技术与生物信息学系的研究团队创新性地将海洋生物资源与植物活性成分结合，通过低温3D打印技术开发出具有多重生物功能的复合支架，相关成果发表在《Materials》期刊。

研究采用三步法制备材料：首先通过冻融循环结合表面活性剂处理获得罗非鱼皮脱细胞基质(TSdECM)，经SDS-PAGE证实保留胶原α链；其次将冻干芦荟(AV)凝胶按0/5/10 mg/mL梯度与TSdECM复合；最后采用-20℃低温挤出打印（喷嘴直径260 μm）构建网格支架，并通过EDC/NHS交联稳定结构。关键技术包括流变学测试（剪切稀化指数0.1-100 s^-1）、空气-液体界面共培养（ALI）模拟表皮分化，以及qRT-PCR检测巨噬细胞极化标志物（IL-10/TGF-β等）。

3.1 脱细胞基质的结构特征

通过Sirius Red染色和DNA定量（15.1±6.7 ng/mg）证实成功去除细胞成分，同时保留胶原（147.78±5.92 μg/mg）和糖胺聚糖（GAGs）。

3.2 复合水凝胶的理化性能

TSdECM/AV-10展现最高孔隙率（98.3%）和吸水率（2718.1%），FT-IR显示乙酰化甘露聚糖（1719 cm^-1）与胶原酰胺键（1655 cm^-1）的氢键相互作用。

3.5 3D打印支架的力学表现

湿态下TSdECM/AV-10压缩模量（0.98±0.05 kPa）接近真皮力学范围，干燥后提升至11.54 kPa但仍保持柔性。

3.6 细胞响应与表皮分化

ALI培养14天后，TSdECM/AV-10组细胞角蛋白CK-10表达面积较对照组增加4.6倍，荧光染色显示典型基底层（CK-14⁺）和棘层（CK-10⁺） stratification。

3.7 免疫调节功能

qPCR显示TSdECM/AV-10显著上调M2型标志物CD206（5.2倍）并抑制促炎因子IL-6，表明其通过acemannan多糖诱导抗炎微环境。

3.8 抗菌与止血性能

对铜绿假单胞菌的抑菌圈直径达12.3 mm，血凝实验显示血红蛋白吸附OD值降低42%，SEM观察到密集纤维蛋白网络形成。

该研究通过生物材料学与低温制造技术的交叉创新，开发出兼具结构可设计性（打印精度±30.85 μm）与多重生物活性的创面修复支架。其特色在于：①利用鱼类ECM解决哺乳动物源材料的伦理限制；②低温工艺保留AV热敏成分活性；③无需外源生长因子即实现免疫调控。这种"结构-功能"一体化设计为糖尿病足溃疡等慢性创面的临床治疗提供了新思路，未来可通过体内实验进一步验证其长期再生效果。