1.3.4　水凝膠

一般凡是水溶性或親水性的聚合物，通過一定的化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)，都可以形成水凝膠。這些聚合物按其來源可分為天然聚合物和合成聚合物兩大類。天然的親水性聚合物包括多糖類（淀粉、纖維素、海藻酸、透明質(zhì)酸、殼聚糖等）和多肽類（膠原、聚L-賴氨酸、聚L-谷氨酸等）。合成的親水聚合物包括醇、丙烯酸及其衍生物類（聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺等）。聚合物凝膠具有良好的智能性，海藻酸鈉、纖維素、動(dòng)植物膠、蛋白胨、聚丙烯酸等聚合物凝膠材料用于3D打印，在一定的溫度及引發(fā)劑、交聯(lián)劑的作用下進(jìn)行聚合后，形成特殊的網(wǎng)狀聚合物凝膠制品。如利用凝膠的體積受離子強(qiáng)度、溫度、電場(chǎng)和化學(xué)物質(zhì)變化時(shí)會(huì)相應(yīng)地變化將其用于形狀記憶材料；利用凝膠溶脹或收縮發(fā)生體積轉(zhuǎn)變將其用于傳感材料；利用凝膠網(wǎng)孔的可控性將其用于智能藥物釋放材料；利用凝膠的自愈合性將其用于再生醫(yī)學(xué)，采用凝膠制備的類胞外基質(zhì)的再生支架可用于細(xì)胞培養(yǎng)或組織工程應(yīng)用。由于水凝膠材料的高含水率以及能夠模擬細(xì)胞外基質(zhì)的特性，越來越多的科學(xué)家將其作為3D打印“Bioink（生物墨水）”應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。可打印水凝膠材料通常需要優(yōu)異的流動(dòng)性來避免打印噴頭的堵塞，同時(shí)也要求其在固化后擁有良好的力學(xué)性能來防止所打印結(jié)構(gòu)的塌陷。