新型溴代乙酰苯酮催化的可见光3D和4D打印技术，用于快速制备具有生物相容性和结构动态特性的支架

快速精准的可见光聚合对生物打印工程化组织至关重要。本研究开发了一种基于2-溴苯乙酮（BAP）的三组分光引发剂系统，显著提升GelMA水凝胶的聚合动力学、机械强度和结构完整性，实现打印时间缩短与高分辨率结构保持的协同效应。BAP的引入促使水凝胶在 hydration 过程中发生微尺度结构转变，通过扫描电镜和肿胀分析证实，这种特性支持四维（4D）可变形多层结构的制备。生物相容性测试显示含BAP水凝胶的细胞存活率优异。该光引发剂系统为高速高分辨率生物打印提供了创新解决方案，特别适用于生物制造和再生医学领域的动态结构构建。

摘要

快速而准确的可见光光聚合对于推动生物打印工程组织的发展至关重要。在这项研究中，我们开发了一种新型的三组分光引发剂系统，用于可见光诱导明胶甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶的交联，旨在提高聚合动力学、机械强度和结构完整性。引入2-溴乙酰苯（BAP）显著加速了光聚合过程，反应速率随BAP浓度的增加而提高，从而能够快速制备出稳定的水凝胶支架。打印实验证实，BAP在可见光下促进了GelMA生物墨水的快速交联，缩短了打印时间的同时保持了高分辨率的结构特征。此外，BAP的引入在水凝胶水化过程中引发了微观结构变化，这一点通过扫描电子显微镜成像和膨胀分析得到了验证。这一独特性质使得能够制备出具有时间依赖性变形的多层结构，展示了四维（4D）打印能力。此外，生物相容性评估表明，细胞在含有BAP的水凝胶中保持了高存活率。总体而言，基于BAP的光引发剂系统为高速、高分辨率的生物打印提供了一种有前景的策略，结合了优异的机械性能、缩短的打印时间和动态的结构适应性——这些特点使其非常适合先进的生物制造和组织工程应用。

快速而准确的可见光光聚合对于推动生物打印工程组织的发展至关重要。在这项研究中，我们开发了一种新型的三组分光引发剂系统，用于可见光诱导明胶甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶的交联，旨在提高聚合动力学、机械强度和结构完整性。引入2-溴乙酰苯（BAP）显著加速了光聚合过程，反应速率随BAP浓度的增加而提高，从而能够快速制备出稳定的水凝胶支架。打印实验证实，BAP在可见光下促进了GelMA生物墨水的快速交联，缩短了打印时间的同时保持了高分辨率的结构特征。此外，BAP的引入在水凝胶水化过程中引发了微观结构变化，这一点通过扫描电子显微镜成像和膨胀分析得到了验证。这一独特性质使得能够制备出具有时间依赖性变形的多层结构，展示了四维（4D）打印能力。此外，生物相容性评估表明，细胞在含有BAP的水凝胶中保持了高存活率。总体而言，基于BAP的光引发剂系统为高速、高分辨率的生物打印提供了一种有前景的策略，结合了优异的机械性能、缩短的打印时间和动态的结构适应性——这些特点使其非常适合先进的生物制造和组织工程应用。