バイオオートゴーナルに交互にリンクされたヒドロゲルネットワークで,幅広い範囲で精密に制御された分解時間があります
Jianwen Xu1, Ellva Feng, Jie Song
1Department of Orthopedics & Physical Rehabilitation, and Department of Cell & Developmental Biology, University of Massachusetts Medical School , 55 Lake Avenue North, Worcester, Massachusetts 01655, United States.
Journal of the American Chemical Society
|March 7, 2014
まとめ
この研究は,予測可能な分解のための多用途のヒドロゲルプラットフォームを導入します. 新しいヒドロゲルシステムは,薬剤の投与と組織再生に不可欠な2日から250日以上の調整可能な分解時間を可能にします.
科学分野:
- バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
- ポリマー化学のポリマー化学について
- 再生医学は,再生医療である.
背景:
- 予測可能なヒドロゲル分解は,薬物投与や誘導組織再生などの生物医学アプリケーションに不可欠です.
- 現在の方法では,物理的性質を変化させずに,広範かつ予測可能な退廃率を制御するために苦労しています.
- 課題には,負債債の限られた変動性と,複雑な劣化運動モデリングが含まれます.
研究 の 目的:
- 広範囲 (2〜>250日) の予測可能な分解時間を可能にするヒドロゲルプラットフォームを開発する.
- 調整可能な劣化率にもかかわらず,比較可能なマクロスコピック物理的特性を維持するために.
- 精密な劣化プロファイルを必要とするアプリケーションに多用途のシステムを提供する.
主な方法:
- アジドとジベンゾサイクロオクチル末端群を持つ四腕ポリエチレングリコール (PEG) マクロモアのよく定義されたネットワークを使用した.
- バイオオルトゴナルクリック化学反応を用いて,様々な水性媒体で堅固なヒドロゲルクロスリンクを施しました.
- 交叉結合部位付近の不安定エステル結合を戦略的に組み込み,分解を制御するためにマクロメア比率を調整しました.
主要な成果:
- 2日~250日以上の予測可能な分解時間を持つ製剤ヒドロゲル.
- >90%の圧縮ストレスを耐えるタフなヒドロゲルを達成しました.
- 降解速度が,第一次動力学に基づく理論的予測と正確に一致することを実証した.
結論:
- 開発されたヒドロゲルプラットフォームは,分解速度の広範で予測可能な制御を提供します.
- このプラットフォームは望ましい物理的特性を維持しながら,精密な劣化チューニングを可能にします.
- 薬剤投与や組織工学などの特定の分解時間帯を要求する多様な生物医学アプリケーションに適しています.
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