低固体纳米胺乳的层层沉积,产生高细胞附着和增殖的多孔结构
Ya Zhu1, Esko Kankuri2, Xue Zhang1
1Biobased Colloids and Materials Group, Department of Bioproducts and Biosystems, Aalto University, Vuorimiehentie 1, P.O. Box 16300, 02150 Espoo, Finland.
ACS applied materials & interfaces
|May 26, 2023
概括
这项研究引入了用于直接墨水写作 (DIW) 的基纳米纤维 (NCh) 乳化剂,使得等级多孔3D支架的单步制造成为可能. 这些NCh支架有效调节组织工程应用的细胞行为.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 体科学 体科学 体科学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 直接墨水写作 (DIW) 提供可定制的生物基合体结构的制造.
- 生物基合物经常表现出水相互作用较差,缺乏粒子间连接性,阻碍了一级层次结构的形成.
- 现有的方法在单个处理步骤中创建复杂的,多尺度的多孔架构时面临挑战.
研究的目的:
- 为DIW开发一种新的乳化油墨系统,使用基纳米纤维 (NCh).
- 设计具有控制表面和机械性能的等级多孔3D脚手架.
- 评估这些支架在调节细胞粘附,增殖和分化的潜力.
主要方法:
- 使用了由纳米基 (NCh) 稳定的低固体乳化剂油墨.
- 采用互补的表征平台来分析NCh结构和材料特性.
- 应用分子动力学和模拟方法来分析挤出变量及其对打印架构的影响.
- 使用表达绿色光蛋白的小鼠皮肤纤维细胞测试了脚手架的性能.
主要成果:
- 在空间控制的3D材料中展示了NCh结构.
- 通过乳液液滴大小,冰模板和DIW填充密度控制的多尺度孔隙.
- 获得的脚手架呈现出层次性的多孔结构,高面积密度和可调整的表面刚度.
- 展示了细胞粘附,增殖和分化的优异调节.
结论:
- 基因纳米纤维 (NCh) 乳化剂对层次多孔3D支架的单步DIW有效.
- 发达的支架具有可调节的特性,可显著影响细胞反应.
- 这种方法对组织工程和再生医学的先进应用具有前景.
