多模态 photoFRESH：嵌入式导光打印异质水凝胶与组织结构

重建天然组织中复杂的空间梯度和多材料过渡，仍然是3D生物打印领域的一项根本性挑战。为此，我们提出了多模态 photoFRESH，该方法通过光纤导光管传递光，将局部光化学过程整合到嵌入式打印中。通过动态调控数值孔径、打印速度和光吸收剂含量，我们在保持高打印保真度的同时，实现了对交联、刚度以及生物正交生物分子锚定的逐层精确控制。光可激活支撑浴和挤出型生物墨水均可进行图案化，并可与传统FRESH打印相结合。该平台的实用性通过结构复杂的组织支架和具有不同力学与生化区域的细胞化肌肉构建体的制造得到了验证。这种多模态方法拓展了嵌入式生物打印在构建功能性和异质性组织结构方面的边界。

重建天然组织中复杂的空间梯度和多材料过渡，仍然是3D生物打印领域的一项根本性挑战。为此，我们提出了多模态 photoFRESH，该方法通过光纤导光管传递光线，将局部光化学过程整合到嵌入式打印中。通过动态调节数值孔径、打印速度和光吸收剂含量，我们在保持高打印保真度的同时，实现了对交联、刚度以及生物正交生物分子锚定的逐层精确控制。除传统的 FRESH 打印外，光可激活支撑浴和挤出生物墨水均可进行图案化。该平台的实用性通过构建结构复杂的组织支架以及具有不同力学和生化区域的细胞化肌肉构建体得到了证明。这种多模态方法拓展了嵌入式生物打印的边界，使其朝向功能性和异质性组织结构发展。

A.W.F. 受雇于 FluidFormBio Inc.，并持有该公司的股权；该公司是一家致力于 FRESH 3D 打印商业化的初创企业。卡内基梅隆大学已提交与 FRESH 和 photoFRESH 3D 打印相关的专利申请，包括美国专利 10,150,258 及其他已授权和待审专利。作者声明不存在其他竞争性利益。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.19.738036v1?rss=1

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