在先进材料研究中，如何在“保持形状的强度”与“便于塑形的流动性”之间取得平衡，是面向生物组织适配材料的重要课题。台湾大学（NTU）研究团队近日在《碳水化合物高分子》期刊发表成果，提出一套被称为CGB的水凝胶系统，旨在同时满足3D打印成形与结构稳定的需求。

该研究由许善辉教授团队开展，核心为一套双组分体系：功能化没食子酸壳聚糖（CG）与功能化硼酸壳聚糖（CB）。研究人员表示，当两种生物基高分子混合后，会形成动态共价键，这类键可发生断裂与重组，从而构成可自组装的网络结构。

在生物制造应用方面，团队称，该材料可通过直径约160微米的喷嘴挤出打印，并能够稳定叠加至多60层而不发生坍塌。研究人员指出，在仅2 wt%固含量条件下实现上述结构稳定性，对生物制造具有意义，因为较低固含量有助于为细胞嵌入提供更具生物相容性的环境。

除力学与成形表现外，研究还展示了CGB水凝胶对化学信号的响应特性，包括对葡萄糖以及氧化还原变化的响应。团队进一步将其作为牺牲材料使用，打印形成临时模具后再以葡萄糖溶液溶解，从而制备出分级微流控通道结构，其中包括90°旋转的H形通道等复杂构型，用于构建模拟天然生物管道的精细空心结构。

在生物相关性能方面，研究人员报告该水凝胶具有抗菌活性，并在实验中实现超过90%的细胞存活率。通讯作者、台湾大学高分子科学与工程杰出教授许善辉表示，CGB水凝胶不仅可作为打印“墨水”，也可作为生物活性平台，为再生医学等方向的3D打印应用提供工具支持。