通过微架构调整GelMA水凝的物理性质,用于工程骨组织
Ewa Walejewska1,2, Ferry P W Melchels3,4, Alessia Paradiso1
1Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Woloska 141, Warsaw 02-507, Poland.
Biomacromolecules
|December 16, 2023
概括
工程制造的凝甲基烯基 (GelMA) 水凝模仿骨组织. 5% 凝MA 的双交联支持骨形成,而聚乙烯氧化物阻碍了水凝制造和细胞功能.
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:
- 凝甲基烯基 (GelMA) 水凝因其生物相容性和可调节的机械性能而被广泛研究.
- 模仿本地骨质基质对开发有效的骨组织工程支架至关重要.
- 控制水凝的刚性和多孔性对于促进骨质分化和骨形成至关重要.
研究的目的:
- 设计基于GelMA的水凝矩阵,可以有效地模仿骨质基质矩阵.
- 研究不同交叉连接策略和度对水凝特性和骨质生成潜力的影响.
- 评估聚乙烯氧化物 (PEO) 纳入对水凝制造,细胞活力和骨质分化的作用.
主要方法:
- 使用可见光 (VL) 标准交叉连接 (SC) 和双交叉连接 (DC) 制造GelMA水凝,其中包括物理凝,其次是VL.
- 调整GelMA度 (10%G10,5%G5),以达到特定的组织硬度.
- 在GelMA配方中加入并随后去除聚乙烯氧化物 (PEO).
- 压缩模量,水凝多孔性,细胞存活率和骨质分化标志物 (性酸酶) 的评估.
主要成果:
- 双交联5%的GelMA (G5) 水凝达到约17kPa的压缩模量,模仿骨组织的刚性.
- 双交联G5水凝显示出支持骨形成的能力,通过3周的性酸酶检测证实了这一点.
- 将PEO纳入G5和G10样本阻碍了多孔水凝的形成,导致细胞存活率降低,由于不完全去除PEO而导致骨质生成分化.
结论:
- 降低GelMA度 (5%) 的双交联提供了一个有前途的策略,用于设计模仿骨质体的水凝.
- 开发的GelMA水凝在体外支持骨质分化和骨形成.
- 聚乙烯) 氧化物合并对水凝制造和细胞功能产生负面影响,这凸显了完整去除对于成功的脚手架设计的重要性.
