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Extrusion bioprinting of soft materials: An emerging technique for biological model fabrication

立体光刻 挤压 3D生物打印 材料科学 纳米技术 熔融沉积模型 喷嘴 3D打印 软质材料 制作 组织工程 计算机科学 机械工程 生物医学工程 工程类 复合材料 替代医学 病理 医学
作者
Tao Jiang,José G. Munguia-López,Salvador Flores-Torres,Jacqueline Kort-Mascort,Joseph M. Kinsella
出处
期刊:Applied physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:6 (1) 被引量:193
标识
DOI:10.1063/1.5059393
摘要

Bioprinting has attracted increasing attention in the tissue engineering field and has been touted to potentially become the leading technology to fabricate, and regenerate, tissues and organs. Bioprinting is derived from well-known additive manufacturing (AM) technology, which features layered deposition of materials into complex three-dimensional geometries that are difficult to fabricate using conventional manufacturing methods. Unlike the conventional thermoplastics used in desktop, AM bioprinting uses cell-laden hydrogel materials, also known as bioinks, to construct complex living biological model systems. Inkjet, stereolithography, laser-induced forward transfer, and extrusion are the four main methods in bioprinting, with extrusion being the most commonly used. In extrusion-based bioprinting, soft materials are loaded into the cartridges and extruded from the nozzle via pneumatic or mechanical actuation. Multiple materials can be printed into the same structure resulting in heterogeneous models. In this focused review, we first review the different methods to describe the physical mechanisms of the extrusion process, followed by the commonly employed bioprintable soft materials with their mechanical and biochemical properties and finally reviewing the up-to-date heterogeneous in vitro models afforded via bioprinting.
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