空间选择性体积测量4D打印和单光子植入生物分子在厘米尺度水素体内,通过断层制造

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 生物制造的生物制造
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 目前的增材制造和生物制造方法缺乏对印刷物品化学和物理性质的印刷后控制.
• 需要先进的技术来精确地使生物材料在3D结构中发挥功能,以引导细胞反应.

研究的目的:

• 开发一种基于光的体积印刷方法,用于将生物分子空间模式化为定制的3D水凝几何形状.
• 为了创建一个可调节的机械性能用于组织工程的凝诺波伦烯树脂.
• 为了展示生物分子的按需摄影,以实现精确的生物功能化.

主要方法:

• 开发一种具有可调节机械性能的凝诺波伦烯树脂.
• 在几秒钟内以高分辨率 (23.68 ± 10.75 微米) 的水凝进行体积计印刷.
• 使用乙烯点击化学用于后打印,通过体积光投影对化生物分子 (例如生长因子) 进行摄影移植.
• 在分子图案中实现高时空控制和≈50微米分辨率.

主要成果:

• 成功打印了具有可调节机械性能的厘米尺度水凝.
• 证明各种生物分子 (包括生长因子) 在印刷结构中的共价附着.
• 将血管内皮生长因子局部摄影移植到生物打印结构中.
• 观察到依赖于区域的内皮细胞增强粘附和网络形成,以应对模式增长因子.

结论:

• 开发的基于光的体积印刷技术使3D水凝的精确时空生物功能化成为可能.
• 该方法允许修改生物打印结构的化学成分,以指导细胞行为并创建生物活性梯度.
• 这项技术对先进的组织工程,4D打印和模仿生物组织中的动态形态原体呈现具有前景.