可见光诱导的3D生物打印可注射支架用于最少侵入性的组织再生
Maryam Tilton1, Emily T Camilleri1, Maria D Astudillo Potes1
1Department of Physiology and Biomedical Engineering, Mayo Clinic, Rochester, MN 55905, USA; Department of Orthopedic Surgery, Mayo Clinic, Rochester, MN 55905, USA.
Biomaterials advances
|July 10, 2023
概括
研究人员使用可见光3D生物打印开发了可注射水凝支架,用于组织再生. 优化的微架构增强了细胞活力,支持血管生长,克服了传统支架的局限性.
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.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 预先成型的水凝支架对最小侵入性组织再生充满希望.
- 挑战包括机械性能差和胀,限制了复杂的脚手架设计.
研究的目的:
- 使用可见光 (VL) 3D生物打印开发可注射,预成型,结构性水凝支架.
- 优化生物油墨成分和支架架构,以改善机械性能和可注射性.
- 为了评估细胞活力,骨质生成差异化和开发的支架的生物相容性.
主要方法:
- 通过数字光处理 (DLP) 3D生物打印制造混合凝甲基酸盐 (GelMA) -多聚乙烯甘) 双酸盐 (PEGDA) 水凝支架的制造.
- 确定最佳的GelMA-PEGDA度,以提高印刷精度和细胞响应.
- 脚手架微型架构的拓优化,以提高可压缩性和可注射性.
- 注射后细胞活性的评估和体外骨质生成差异化.
- 在体内生物相容性和血管生成潜力的评估,使用胆膜 (CAM) 试验.
主要成果:
- 确定了最低PEGDA度,以平衡印刷忠实性与细胞粘附,活力,扩散和骨质分化.
- 拓优化成功地恢复了混合生物墨水所损害的压缩性,形状恢复和注射性.
- 可注射的支架在多次注射周期后保持了高细胞活力 (> 72%).
- CAM研究证实了脚手架的生物相容性,并证明了对血管生长的支持.
结论:
- 可以使用VL诱导的DLP3D生物打印制造可注射,预成型,微架构的水凝支架.
- 优化的混合水凝支架通过支持细胞活力和血管化,为最小侵入性组织再生提供了一个有希望的平台.
