基于甲基化纤维素纳米纤维的光交叉可链接和形状记忆的生物材料水凝
Yury Brusentsev1, Peiru Yang2,3, Alistair W T King4
1Laboratory of Natural Materials Technology, Johan Gadolin Process Chemistry Centre, Åbo Akademi University, Henrikinkatu 2, 20500 Turku, Finland.
Biomacromolecules
|August 1, 2023
概括
研究人员开发了一种新的纤维素纳米纤维甲基酸盐 (CNF-MA) 生物墨水,用于3D打印. 这种先进的材料可用于组织工程应用的透明,机械调节的水凝支架.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 3D打印技术的使用
背景情况:
- 三维 (3D) 细胞培养模型对于理解细胞相互作用至关重要.
- 纤维素纳米纤维 (CNF) 水凝对组织工程支架显示出希望.
- 为3D打印生物墨水合成可交叉链接的CNF在表面修饰效率方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发一种高效的合成甲基基基改性CNF (CNF-MA) 的方法.
- 将CNF-MA与烯胺 (AA) 配制成一个透明的,可光固化的水凝生物.
- 评估开发的水凝的可打印性,机械性质,细胞相容性和重新膨胀行为.
主要方法:
- 使用多步骤方法合成CNF甲基酸盐 (CNF-MA).
- CNF-MA与烯胺 (AA) 共聚合,形成水凝.
- 使用直接墨水写作评估了水凝的打印能力,并测量了其机械性能.
- 使用HeLa和人类皮肤纤维细胞细胞系来评估细胞兼容性.
- 研究了水凝在空气干燥后的重新膨胀和机械变化.
主要成果:
- 合成了具有良好的置换度的CNF-MA,保持了CNF的水凝分散性.
- 制定了一个透明的水凝,具有可调节的机械强度 (5-15 kPa).
- 可光固化的水凝显示出良好的可打印性和细胞相容性.
- 水凝在水中表现出可逆的膨胀,并在重新膨胀时增强了机械性能.
结论:
- 开发的CNF-MA水凝是一种有前途的生物墨水,用于3D打印定制组织工程支架.
- 该材料具有可调节的机械性能和良好的细胞相容性,适合用于体外细胞培养.
- 水凝在干燥后重新膨胀并恢复其形状/特性的能力扩大了其潜在的应用.
