三維(3D)纖維支架因?yàn)槠淅w維網(wǎng)絡(luò)可以有效地模擬ECM結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)細(xì)胞生物學(xué)行為，包括粘附、分化和基質(zhì)沉積備受關(guān)注。靜電紡絲作為一種用途最廣泛的纖維制造技術(shù)，可用于制備可控制的納米纖維，準(zhǔn)確模擬ECM結(jié)構(gòu)(如纖維膠原)。然而，電紡纖維通常形成具有小孔徑和低厚度的二維(2D)膜，而很難構(gòu)建三維支架。3D打印是一種很有前途的技術(shù)，可以精確控制單個(gè)三維形狀和大孔(鏈間)的支架。

多種電紡纖維支架的原理圖

(a)傳統(tǒng)纖維支架電紡纖維膜

(b)由分散電紡纖維經(jīng)冷凍成型制成的三維纖維支架

(c) 3D打印纖維基支架的制備過(guò)程

然而，目前基于3D打印的支架大多缺乏纖維表面結(jié)構(gòu)，無(wú)法有效地模擬天然ECM結(jié)構(gòu)。將靜電紡絲技術(shù)與3D打印技術(shù)相結(jié)合，可以制備出具有個(gè)性化形狀、可控大孔、纖維表面結(jié)構(gòu)理想的三維支架。但是，需要解決以下三個(gè)問(wèn)題：1)需要將電紡纖維膜轉(zhuǎn)化為適用于短單纖維結(jié)構(gòu)3D打印的油墨；2)需要實(shí)現(xiàn)短單纖維的高效粘接和纖維基油墨在3D打印過(guò)程中的均勻擠出；3)提高支架的力學(xué)性能，以維持原有結(jié)構(gòu)。

靜電紡纖維、分散纖維和3D打印支架

三維纖維支架制備及內(nèi)部結(jié)構(gòu)