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生物打印技术是近十年来生命科学领域的研究热点,已经在生物医学工程、干细胞分化、生物微阵列构建等方面有广泛的研究和应用。然而目前市场上销售生物打印机厂商很少,即使有也十分昂贵,这极大限制生物打印技术大规模的研究和应用。针对这一问题,本文作者自行开发了两种简易的生物打印机和一种生物墨水,分别实现了对哺乳动物细胞的直接打印、药物浓度梯度阵列的构建的和和肿瘤模型的构建,为基于生物打印的药物筛选奠定坚实的基础。本文具体研究内容如下：1.通过改造调试商用Canon ip1980热喷墨打印机直接打印人乳腺癌细胞(Mcf-7),构建细胞阵列,显微镜下观察细胞阵列并用Hoechst-PI双荧光染料染色细胞。发现细胞阵列清晰完整,细胞活力较高。表明成功对热喷墨打印机完成生物打印改造。2.通过改变红绿蓝彩色模型(RGB)数值来调节打印输出的5-FU剂量,并用HPLC法对输出的5-FU剂量进行分析,以MTT法考察细胞-药物复合阵列的生物活性。发现当RGB为(30,30,30)时打印输出5-FU的剂量为30.09±2.69gg/mL,此时复合阵列中Mcf-7的相对抑制率为49.02%。为探究基于热喷墨打印技术考察体外细胞水平药物活性评价方法提供一种新思路。3.以壳聚糖和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵为原料,通过化学连接法合成不同反应时间N-2-羟丙基三甲基壳聚糖氯化铵(HTCC),考察反应时间对产物理化性质的影响。最终确定以反应时间T=6h制备为三维打印的“生物墨水”主要材料。4.通过对热熔沉积(FDM)三维打印机的改装调试,打印负载Mcf-7的“生物墨水”,构建体外三维肿瘤模型。利用荧光染色法、尿素酶试剂盒和抗肿瘤药物分别考察肿瘤模型的生物功能。发现打印构建的三维肿瘤模型较二维培养肿瘤细胞具有较高生物活性。实现普通3D打印向3D生物打印的有效转变,为研究3D生物打印技术提供一条行之有效的途径。