丝纤维素,凝和人类胎盘细胞外基因基复合水凝用于3D生物打印和软组织工程
Karl Heinrich Schneider1,2,3, Benjamin J Goldberg3, Onur Hasturk3
1Center for Biomedical Research and Translational Surgery, Medical University of Vienna, 1090, Vienna, Austria.
Biomaterials research
|November 18, 2023
概括
研究人员从人类胎盘中开发了新的丝-凝-ECM复合水凝,用于人工软组织. 这些无动物生物材料为3D生物打印应用提供可调节的机械性能和高生物活性.
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.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 由于适合生物材料的局限性,开发具有自然生物力学特性和生物活性的人造软组织仍然具有挑战性.
- 人类胎盘衍生的水凝具有高生物活性,并有可能实现可持续的,无动物的3D生物打印.
- 将胎盘细胞外基质 (hpcECM) 与丝和凝聚合物结合起来,可以增强生物机械特性,同时保持生物活性.
研究的目的:
- 使用人类胎盘创建新的丝-凝-ECM (SGE) 复合水凝.
- 为了在这些水凝中实现可调节的机械性能,弹性和生物活性.
- 评估SGE水凝对于人工软组织3D生物打印的适用性.
主要方法:
- 用hpcECM对丝纤维素 (SF) 和胺替代凝 (G-TA) 进行酶交联,形成SGE水凝.
- 对于凝动力学,蛋白质折叠和生物活性来说,SGE水凝的表征.
- 在体外和体内生物相容性评估,然后使用SGE作为生物墨水进行3D生物打印.
主要成果:
- 添加G-TA改善了SGE水凝的机械性能,并防止了丝纤维素的结晶/硬化.
- SGE水凝显示出可调节的生物机械特性,并支持封装细胞的生物活性.
- 通过FRESH技术成功验证了SGE水凝作为3D生物打印的生物墨水.
结论:
- SGE复合水凝提供了改进的,可调节的生物力学特性和高生物活性.
- 这些水凝适合3D生物打印,可以制造复杂的支架.
- 这项工作为创造具有自然生物力学的人工软组织结构铺平了道路.
