조직 공학 응용을 위한 알지네이트 기반 하이드로겔 바이오프린팅에 대한 리뷰

의학에서 3D 프린팅의 시대가 열리면서 다양한 질병과 싸우고 있는 많은 환자들에게 활력을 줄 수 있다는 희망을 주었습니다. 바이오프린팅이라고도 불리는 이 방식은 세포와 고분자/복합체를 포함한 전구 잉크의 연속 인쇄에 관련됩니다. 세포 외에도 전구 잉크는 생분해성과 신체의 해부학적 및 기계적 특성(예: 뼈 등)을 모방할 수 있는 능력 덕분에 주로 하이드로겔로 구성됩니다. 이 리뷰 논문은 갈조류에서 추출한 알지네이트 하이드로겔의 바르는 공정(3D/4D 바이오프린팅)을 설명하는 데 전념하고 있습니다. 알지네이트는 알기 대산의 염 파생물이며 긴 사슬의 다당류로 구성되어 구조에 유연성과 겔 형성을 제공합니다. 알지네이트 하이드로겔(압출에 사용)은 요구되는 특성(목표 적용 조절 또는 생체 내 환경)에 따라 순수하거나 복합체로 구성될 수 있으며, 예를 들어 알지네이트-천연(젤라틴/한천/콜라겐/히알루론산 등) 및 알지네이트-합성(폴리에틸렌 글리콜(PEG)/플루로닉 F-127 등)입니다. 알지네이트의 압출 적층 제조는 간단한 처리, 자재 효율성(낭비 줄이기) 및 점도에 대한 폭넓은 적응성(0.03-6 * 104 Pa.s) 덕분에 다른 방법보다 우위를 점하고 있지만, 해상도(200 μm)와 정확성으로 제한됩니다. 그러나 3D로 제작된 생체 구조는 강직성을 보이며(상황과 관계없이 일정함) 즉, 스마트 반응이 부족하며, 이는 인쇄의 중요 보조 기능으로 시간 특성을 계산함으로써 보장되며, 이를 4D 바이오프린팅으로 해석합니다. 이 리뷰는 압출 과정에서의 알지네이트(자연 및 합성 고려를 포함한 복합체/혼합물에 대한 경유)를 위한 구체적인 처리 경로와 그 과정에 내재된 전처리/처리 중/후처리 매개변수를 제시합니다. 더욱이, 조직 공학을 위한 알지네이트 압출 가공의 적용에 대한 경향도 제시되며(예: 뼈, 연골(관절), 뇌(신경), 귀, 심장(심장), 눈(각막) 등), 이는 다양한 질병에 대한 자연 장기에 대한 접근성의 전 세계적인 문제 때문입니다. 또한 이 리뷰는 최근 발명된 진전된 인쇄 기술인 생물 종을 위한 4D 프린팅의 도전 과제와 미래 기회를 고려합니다.