3D生物打印是一个新兴领域,其目的是采用生物学、工程学和材料学的方法构建人造组织或器官,以解决目前匹配供体严重不足的问题。然而,由于生物打印过程中的多种因素,细胞损伤难以避免,这成为脆弱细胞广泛应用于3D生物打印的障碍。因此,在3D生物打印中,确保细胞高的成活率,维持细胞正常生理功能颇具挑战性。为了解并解决细胞生物打印过程中涉及的细胞损伤问题,本文通过自建气动阀控式微米按需液滴喷射装置初步探索了打印过程中打印频率、喷嘴尺寸、细胞密度及墨水粘度对细胞活性的影响。涉及的细胞类型有,人外周血单个核细胞(HPBMCs)、人胚肾293细胞(HEK293Cs)和人支气管上皮细胞(HBECs),这三种细胞的直径分别约10~15?m、15~20?m和50~70?m。细胞打印前/后的活性检测采用7-AAD染色和流式细胞术结合的方法。研究共分为两部分。第一部分主要研究装置打印频率、喷嘴尺寸以及细胞密度对细胞活性的影响,生物墨水成分主要为DMEM完全培养基。打印频率为10~70Hz,喷嘴内径为100~300?m,细胞密度为5×10~5~1×10~7(80)7)7)/8)。第二部分主要通过海藻酸钠浓度为0.5%~1.5%的生物墨水研究粘度(10~70mPa·s)对细胞活性的影响。结果发现,不同打印频率、喷嘴尺寸、细胞密度和粘度条件下,细胞打印后的相对活性均在0.990左右,且无显著差异。因此,无论打印频率、喷嘴尺寸、细胞密度还是粘度对细胞的损伤均可忽略不计。可能的原因是该气动阀控式微液滴喷射装置在细胞打印过程中产生的剪切应力及应力作用时间在细胞可承受的损伤阈值内。综上,气动阀控微液滴产生技术有望应用在生物细胞打印领域,并为实现体外构建组织器官提供参考。