开发一种基于PEC的新型热化ECM模仿纳米复合材料生物墨水,用于骨组织工程

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 大骨缺陷的非结合仍然是一个重大的临床挑战.
• 基于3D挤出的生物打印为创建定制骨移植提供了一个有希望的策略.
• 开发先进的生物墨水对于成功的骨组织再生至关重要.

研究的目的:

• 设计和打印一种新的细胞外矩阵 (ECM),模仿基于纤维生物墨的自组聚电解质复合物 (PEC).
• 评估用于治疗骨缺陷的生物墨的可打印性,机械性能和细胞兼容性.

主要方法:

• 纤维化生物墨水的制造使用奇托-多甲酸 (PGA),凝,拉波尼特和纳米亚帕提特.
• 使用修改后的基于3D挤出的生物打印机用于脚手架制造.
• 评估生物墨水特性,包括热可逆的sol-gel过渡,可打印性,膨胀率,脚手架完整性,机械强度,细胞活力和增殖.

主要成果:

• 开发的生物墨水在生理条件下表现出热可逆的sol-gel特性.
• 使用含有4%凝的生物墨水 (PECHLG4) 实现了最佳的打印能力,显示出3%的膨胀比率.
• 印制的支架显示出出色的细胞增殖 (>80%的活力) 和完整性8天.
• 机械分析显示,生物墨的弹性模量为16KPa.

结论:

• 一种基于PEC的新型自组装纤维生物墨水已成功开发用于3D生物打印.
• 生物墨水表现出良好的打印能力,机械完整性和细胞兼容性,使其适合骨再生.
• 这种创新方法为治疗大骨缺陷提供了潜在的解决方案.