目前常用的3D生物打印技術有擠出、SLA和DLP等。其中，對于擠出打印，擠壓操作影響了生物墨水的流變行為。根據聚合物主鏈及其官能團的性質，水凝膠生物墨水可以通過各種方法交聯，包括化學、物理、酶等形式。在3D生物打印中，墨水的交聯類型和交聯的密度**重要。降低交聯度可以使生物墨水的流動速度加快，而增加交聯度可能導致結構變硬，從而妨礙打印性能。

1. 物理交聯方式

隨著金屬離子的加入（金屬配位）：離子相互作用是常用的方法之一，用于交聯水凝膠在三維生物打印中使用。它通常包括在聚合物溶液中加入多價陽離子以誘導凝膠化。藻酸鹽是海藻衍生的陰離子多糖，相鄰聚合物鏈的羧基能夠與多價陽離子Mn+結合，通過金屬配位形成離子交聯凝膠網絡（圖2A）。除藻酸鹽外，結冷膠含多糖的羧基也可通過金屬離子的加入進行交聯（如圖）

利用明膠-殼聚糖的混合物作為皮膚組織構建的3D生物打印材料，當培養基的pH值大于4.7時，明膠的羧酸基團呈現負電荷。因此，殼聚糖的正電荷銨離子可以與明膠的羧酸基團相互作用，形成靜電交聯。

2.化學交聯方式

（1）光交聯

光交聯在3D打印應用中具有特別重要的意義，是一種經濟**的方法，因為它可以在室溫下進行，而且與其他技術相比，它消耗的能量更少。鏈生長聚合，如（甲基）丙烯酸酯單體的自由基聚合，是光交聯結構的三維生物打印常用的方法。

GelMA是3D生物打印中常用的光交聯生物材料之一，是一種價格低廉的蛋白基聚合物，可通過酸或堿處理明膠與甲基丙烯酸酐反應合成，能夠在水溶性光引發劑的存在下交聯并暴露于光下。

（2）熱交聯

通過加熱或冷卻聚合物溶液進行熱交聯是簡單的交聯方法之一，可應用于3D打印過程中能夠持續加熱或冷卻的聚合物。但熱交聯的膠凝時間比其它交聯方法要長。此外，交聯程度不能**控制，加熱可能會對生物墨水中的細胞產生不利影響等限制其的應用。使用羧酸鹽瓊脂糖作為熱交聯材料與天然瓊脂糖進行對比，瓊脂糖的羧基化導致交聯點螺旋結構的數量減少，因此，增加羧基化降低了機械性能、滯后和熱轉變。

（3） 化學反應交聯

在化學交聯的水凝膠生物墨水中，通過各種化學反應，如席夫堿偶聯、肼-醛偶聯、二炔-阿爾德鍵和疊氮-炔環加成等，聚合物鏈之間形成共價鍵，從而形成網絡。

（4）化學交聯劑

化學交聯劑根據其對水凝膠結構的作用可分為兩類:1）零長度交聯劑和2）非零長度交聯劑。Genipin是從梔子植物果實中分離得到的一種天然交聯劑，能與含有伯胺的聚合物如膠原蛋白、明膠或殼聚糖自發反應。

 3.酶促反應交聯

酶可作為催化劑，促進蛋白質聚合物之間形成共價鍵。由于酶反應的溫和性，可以減少細胞死亡，因此，酶交聯是一種很有前景的交聯方法（圖14）。

墨水的交聯方式影響其機械和化學性質，同時會產生不同的細胞反應。通過物理交聯方法如氫鍵、疏水作用、偶極疊加、偶極相互作用、主-客體識別等交聯方式制備的生物墨水在細胞包封中有著巨大的應用價值。然而，非共價相互作用形成的交聯的動態和可逆性質導致打印結構的機械穩定性差。用較強的非共價鍵（如配位化合物）或較強的超分子鍵交聯生物墨水有可能克服這一問題。

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