组织和器官的缺损和衰竭是人类医疗中最频繁、最严重和最昂贵的问题之一。组织工程是应用生物科学和工程科学的原理和方法,研究和开发具有修复或替代人体组织或器官功能的功能性取代物。组织/器官打印是近年来发展起来的组织工程新技术,它包括建立器官蓝图、通过一层一层连续喷射热敏水凝胶和细胞堆积为三维结构、组织融合及培养器官等三个连续的步骤,而组织融合及器官培养是组织工程师未来不得不面对的巨大挑战。 本论文提出了一种控制排布和控制释放生长因子以诱导细胞组织融合的新方法:使用改装后的喷墨打印机喷射负载有生长因子的聚合物纳米微粒。本论文的实验工作分为喷墨打印机的改装、喷射液的制备、打印及表征。 本论文中喷墨打印机改装主要为供墨系统的改装,对比了虹吸原理、空气气阻原理、海绵蓄液原理和等深同压原理四类装置的出口压力、工作环境温度敏感性和打印效果,并最终选择了等深同压原理的供墨系统。 聚乳酸纳米粒子采用溶媒—非溶媒法进行制备。将聚乳酸的丙酮溶液迅速注入到高速搅拌水相中,改变丙酮溶液聚乳酸的浓度和有机相—水相比例,通过激光粒度散射仪对其粒径和分布进行表征。实验结果表明,纳米颗粒的粒径随着丙酮中聚乳酸浓度的增加而变大;随水相-有机相比例的减少而变大。 改变打印机工作环境的湿度和喷射液的浓度,使用电子扫描显微镜(SEM)表征喷射液滴的形态和纳米粒子聚集体的变化,实验结果表明在较低浓度下,湿度增大将导致液滴形状不规则,而浓度变大,不仅将使液滴形状规则,而且也将使纳米粒子聚集体现象更为明显。 利用含有复杂色彩的图片,打印负载两种荧光染料的聚乳酸纳米粒子,其荧光显微镜照片表明通过CMYK印刷原则设计合适的色彩来调配两种喷射液的比例是完全可行的。