3D打印的磁性活性微纤维支架用于远程刺激和引导组织3D体外骨肌肉模型

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:

• 开发用于组织再生的先进生物材料至关重要.
• 磁性响应的支架为动态细胞培养和机械刺激提供了新的可能性.
• 复杂的微观结构的受控制造对于模仿本地组织环境至关重要.

研究的目的:

• 设计和制造带有控制的六角微观结构的磁性活性微纤维网.
• 为了研究这些支架的性能和性能,用于骨肌肉组织工程.
• 评估这些支架在动态磁力机械刺激和体外疾病建模方面的潜力.

主要方法:

• 合理设计和制造磁性活性微纤维网格,使用融电写 (MEW).
• 在氧化石墨烯上现场沉积氧化铁纳米粒子,用于制备磁性复合材料.
• 在3D支架上进行C2C12神经细胞体内培养,并评估细胞活力和分化.
• 应用外部磁场来诱导可逆的脚手架变形.

主要成果:

• 具有高磁性含量 (高达20%重量%) 的均质磁性复合材料是通过MEW无溶剂制造的.
• 创建了具有可调节纤维直径,模块化和区域材料分布的六角支架.
• 脚手架在磁场 (<300 mT) 下表现出弹性拉力变形性和可逆的外平面变形.
• 试验室研究表明,微纤维引导3D肌管的形成,而不会影响细胞活力或分化.

结论:

• 磁活性微纤维支架为动态骨肌肉培养提供磁性可变形平台.
• 这些支架促进了3D神经管架构的形成,并允许磁力机械刺激.
• 开发的支架对体外骨肌疾病建模有前途.