纳米纤维素增强的氨酸基生物墨水
Andrea Träger1, Sajjad Naeimipour1, Michael Jury1
1Laboratory of Molecular Materials, Division of Biophysics and Bioengineering, Department of Physics, Chemistry and Biology, Linköping University, 581 83 Linköping, Sweden.
Biomacromolecules
|June 21, 2023
概括
这项研究引入了新的基于氨酸的生物墨水,使用纤维素酸盐纳米纤维素进行3D生物打印. 这些剪切稀释生物墨水能够创建稳定的,细胞负载的结构,具有出色的细胞活力.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 组织工程是组织工程.
- 生物打印技术的技术
背景情况:
- 基于水凝的生物墨水对于制造3D细胞载荷结构至关重要.
- 对生物油墨的关键要求包括可打印性,形状忠实性,生物相容性和支持细胞活性的支持.
- 现有的生物墨水在实现结构稳定性和复杂几何形状方面经常面临局限性.
研究的目的:
- 开发一种用于3D生物打印的新型剪薄生物墨水.
- 提高基于水凝的生物油墨的机械性能和长期稳定性.
- 评估开发的生物墨水系统的生物相容性和细胞活力.
主要方法:
- 将纤维素酸盐纳米纤维结合到基于氨酸的水凝中.
- 生物墨水的风湿性质的表征 (剪切稀释行为).
- 使用3D生物打印制造独立的多层结构.
- 协价交叉链接后印刷,以提高稳定性.
- 评估水凝储存模量和细胞活力 (人类皮肤纤维细胞的初级).
主要成果:
- 开发的生物墨水表现出适合易于挤压的剪切稀释性能.
- 独立的多层结构已成功打印,并在共价交联后显示长期稳定性.
- 水凝的储存模块是可调节的 (0.51.5 kPa).
- 在种植后的第7天,原发性人类皮肤纤维细胞的高细胞活力 (>80%) 保持不变.
- 细胞很好地容忍生物打印过程,在打印后24小时的生存率>80%.
结论:
- 纤维素酸盐纳米纤维增强的氨酸水凝作为有效的剪切稀释生物墨水.
- 这种生物墨水系统支持制造稳定,复杂的3D结构,具有出色的细胞活力.
- 开发的水凝具有在组织工程和再生医学中应用的巨大潜力.
