3D生物打印作為一種通過生產3D活體組織和器官來治療疾病和損傷的方式正在得到普及。然而，為了有效地工作，用於生物打印的”墨水”必須使用紫外線或化學過程進行固化。但現在研究人員已經開發出一種新的生物墨水，它能隨著體溫的變化而變硬，使其在人造器官和組織再生應用中的潛在使用更加安全。

生物打印使用可3D打印的生物匯，這些物質–通常含有細胞–能使身體引起旨在實現組織再生的生物反應。由於3D打印過程中的高應力，生物匯必須具有特殊的機械和生物特性，才能在基於擠壓的生物打印機中使用。它們還需要具有生物相容性和可生物降解性。

目前基於水凝膠的生物彙在用於人體之前必須經過光固化過程。光固化會導致交聯，即在水凝膠的聚合物鏈之間形成強大的、永久性的共價鍵，從而增加其在生理條件下的機械強度和穩定性。引入水凝膠以實現光固化的光引髮劑由紫外線（UV）激活，但紫外線會損害細胞的DNA。化學交聯是光固化的一種替代方法，使用一種試劑（交聯劑）來達到同樣的效果。

現在，來自韓國科學技術研究院（KIST）的研究人員已經開發出一種新的水凝膠基生物墨水，可以保持其物理結構而不需要光固化或化學交聯。

該團隊首次開發了一種基於聚有機磷苯的溫度敏感水凝膠，它在低溫下以液體形式存在–這意味著它可以很容易地被打印出來–並在體溫（98.6°F/37°C）下變硬，而不需要光固化或化學交聯。

在接近體溫的情況下，未光固化的3D生物圖樣在物理上是穩定的，並被生物降解為無毒材料。此外，研究人員證明，新的生物墨水可以裝載能夠長期儲存的生長因子。這些蛋白質能刺激細胞生長和分化，身體的炎症反應和組織修復。

研究人員將生長因子骨形態發生蛋白-2（BMP-2）和轉化生長因子β1（TGF-β1）混合到生物墨水中，並創建了一個三維支架，他們將其植入了一隻老鼠的受損頭骨中。他們發現，周圍的組織遷移到支架中，促進了正常骨骼的再生。該支架在42天內緩慢地進行了生物降解。

研究小組正在繼續開發他們的生物墨水，以用於骨骼以外的組織，並說它有一天可以用於人工器官。

該研究的通訊作者Soo-Chang Song說：”由於這次開發的生物墨水俱有不同的物理特性，目前正在進行後續研究，將其應用於除骨組織以外的其他組織的再生，我們期望最終能夠將為每個組織和器官量身定制的生物墨水商業化。”

該研究發表在《Small》雜誌上。