三维(3D)生物打印作为3D打印的热点,多数用于组织工程方面,鲜少用于酶催化过程。本文制备了海藻酸钠/聚丙烯酰胺/羟基磷灰石(SA/PAM/HA)混合互穿网络聚合物SA-AM-HA水凝胶,并进行组分优化以及应用。首先,制备了海藻酸钠-氯化钙(SA-CaC12)、聚丙烯酰胺(PAM)单网络水凝胶,SA-AM以及SA-AM-HA双网络水凝胶,通过SEM和FTIR证明了 SA-AM水凝胶的合成,并通过溶胀度,SEM,机械性能,流变性能证明了 SA-AM-HA水凝胶作为固定化载体的优势。SA-AM-HA水凝胶的压缩模量(7.16 MPa)比SA-AM水凝胶的压缩模量高14倍,SA-AM-HA水凝胶的最大储能模量为31960 Pa。然后,对SA/PAM/HA组分进行比例优化,通过溶胀度,SEM,机械性能,流变性能,孔隙率,最终确定SA-AM-HA水凝胶的制备最佳比例为SA:HA=1.2:1,AM:SA=4:1。在酶催化应用中,固定化基质的非催化性质是重要的一方面。我们采用基于挤出的生物3D打印技术进行固定化酶的一锅法制备。接下来,我们使用不同类型的固定化葡萄糖氧化酶/过氧化氢酶来合成葡萄糖酸。随着固定化酶的多孔性,催化效率提高。此外,固定化酶表现出操作稳定性。最后,在4批次重复使用后,保持了 97%的高转化率。这些结果表明,通过3D生物打印制备一锅固定化酶因高稳定性和转化率而具有很大的应用前景。最后,考虑组织工程支架的可降解性,打印出了三种不同孔径的Gel-SA-HA凝胶支架用于对ADTC5小鼠软骨细胞的培养,发现细胞能够在支架上增殖,并且细胞可在3天和5天内增殖至OD值在0.5和0.8以上,9孔支架中细胞具有最佳的增殖效果。随着时间的增加,细胞抑制率均逐渐增大甚至第7天达到20%以上,其中9孔支架的细胞抑制率最大。