プリント可能なゼラチン複合PVAバイオインクの設計 3D厚い有孔構造物の自立製造

科学分野:

• バイオマテリアル科学
• 組織工学
• バイオプリンティング技術

背景:

• 組織工学では 厚く浸透性のある3D構造が開発され 効率的な栄養と廃棄物の交換と細胞の生存を保証することが重要です
• 既存の方法では 十分な孔隙性と透かし性を持つ 複雑で厚い構造を 作り出すことが困難です

研究 の 目的:

• 厚く毛細な3Dコンストラクションを製造するための新しいプリント可能なゼラチン複合体ポリビニールアルコール (PVA) のバイオインクを設計し評価する.
• バイオインクのプリント可能性,構造的整合性,浸透性,および組織工学の応用のための細胞活性を評価する.

主な方法:

• ゼラチンの溶液,ゼラチンのマイクロゲル,そして犠牲のポロゲンとしてPVAを含むバイオインクの製剤.
• エクストルーションベースの3Dプリントのためのレオロギー特性.
• 2D格子と3Dチューブ構造の製造,その後PVAの除去と冷凍乾燥.
• 浸透率試験を用いた構造の浸透性の評価
• NIH 3T3 ファイブロブラスト細胞の活性の評価 10 mm 厚さの構造体内で 7 日間.

主要な成果:

• バイオインクには3Dプリントに適したシール薄化および収縮性特性があり,自立構造の形成を可能にしました.
• PVAの除去により,大きな毛穴が形成され,構造の浸透率 (1.39 mm/h) が著しく増加した.
• 持続的なNIH 3T3 線維細胞生存率は75%以上で,厚さ10mmの構造体では7日間にわたって観察されました.

結論:

• 開発されたジェラチン複合PVAバイオインクは,高透度で厚く,多孔な3D構造を製造するのに有効です.
• バイオインクは細胞の生存能力と機能をサポートし,組織工学と細胞培養の応用には大きな可能性を示しています.
• 3Dバイオプリントの構造で 質量輸送を強化するための 実行可能な経路を提供しています