微计算机断层扫描用于3D生物打印支架的微结构评估

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.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 三维生物打印 (3DBP) 能够为组织工程创建复杂的支架.
• 描述这些支架的微观结构对于理解它们的功能至关重要.
• 纳米颗粒的结合可能会提高材料性能和成像能力.

研究的目的:

• 评估微计算机断层扫描 (微CT) 用于表征3DBP支架.
• 研究金纳米粒子 (Au-NPs) 对水凝支架的微观结构和成像的影响.
• 评估3DBP水凝中的Au-NPs的生物相容性和机械影响.

主要方法:

• 使用UV-vis,DLS,泽塔潜力和TEM制备和描述Au-NPs.
• 在3DBP水凝中加入Au-NP.
• 在AC16心肌细胞上对Au-NP的细胞毒性评估.
• 使用SEM和微CT进行微结构分析.
• 使用和不使用Au-NP和电池的脚手架的机械性能评估.

主要成果:

• Au-NPs被成功合成,涂上 methoxy-PEG,并进行特征 (66 nm球形核心).
• 在2D和3D培养中,Au-NP对心肌细胞无毒.
• 用Au-NPs对支架的微CT成像显示了增强的分辨率和微观结构可视化.
• Au-NPs改善了无细胞支架的机械性能 (弹性模块,粘度).
• 细胞的存在导致了脚手架的生物降解和降低机械强度.

结论:

• 微CT对于表征3DBP架构微结构是有效的.
• Au-NPs提高了微型CT成像质量和水凝支架的机械性能.
• Au-NPs是生物相容的,适合用于组织工程应用.