每年，全球有数百万人死于肺部疾病。治疗方案有限，研究这些疾病的动物模型和实验药物也不足。现在，研究人员在《ACS应用生物材料》上撰文，描述了他们成功创建了一种基于粘液的生物墨水，用于3D打印肺组织。这一进展有朝一日可能有助于研究和治疗慢性肺部疾病。

虽然一些肺病患者接受了移植，但捐赠器官仍然短缺。作为替代方案，可以使用药物和其他治疗方法来控制症状，但慢性阻塞性肺病和囊性纤维化等疾病尚无治愈方法。研究人员继续寻找更好的药物，通常依赖于啮齿动物的测试。但这些动物模型可能只能部分捕捉人类肺部疾病的复杂性，并且可能无法准确预测新药的安全性和有效性。

与此同时，生物工程师正在探索在实验室中生产肺组织，作为研究人类肺部的更精确模型或作为植入物的潜在材料。其中一项技术涉及模拟人体组织的3D打印结构，但设计合适的生物墨水来支持细胞生长仍然具有挑战性。因此，AshokRaichur和同事们开始克服这一障碍。

该团队从粘蛋白开始，这是一种尚未被广泛用于生物打印的粘液成分。这种抗菌聚合物的分子结构片段类似于表皮生长因子，这是一种促进细胞附着和生长的蛋白质。Raichur和同事将粘蛋白与甲基丙烯酸酐反应形成甲基丙烯酸化粘蛋白(MuMA)，然后将其与肺细胞混合。

透明质酸(一种存在于结缔组织和其他组织中的天然聚合物)被加入生物墨水中，以增加生物墨水的粘度，增强细胞生长和对MuMA的粘附。将墨水打印成圆形和方形网格等测试图案后，将其暴露在蓝光下，使MuMA分子交联。交联键使打印结构稳定下来，形成多孔凝胶，易于吸收水分，支持细胞存活。

研究人员发现，凝胶中相互连通的孔隙有利于营养物质和氧气的扩散，促进细胞生长和肺组织的形成。打印的结构无毒，在生理条件下会缓慢生物降解，因此可能适合作为植入物，打印的支架将逐渐被新生长的肺组织取代。生物墨水还可用于制作肺部的3D模型，以研究肺部疾病过程并评估潜在的治疗方法。

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