无形酸-石墨烯氧化物纳米颗粒装载3D打印的奇托桑支架,具有增强的骨质生成潜力和抗菌特性

科学领域:

• 生物材料工程 生物材料工程
• 组织工程是组织工程.
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 骨移植替代品的3D打印在实现最佳打印能力,生物活性和机械强度方面面临着挑战.
• 基托桑基水凝是有前途的生物材料,但通常需要修改以满足复杂的组织工程需求.

研究的目的:

• 为3D打印骨移植替代品开发一种新的可热交叉链接的基托基墨水,其中包含无形酸-石墨烯氧化物 (AMP-GO).
• 评估开发的AMP-GO复合油墨的可打印性,机械性能,抗菌活性和体外骨质生成潜力.

主要方法:

• 制造可热交联化酸/β-糖酸 (CS/GP) 油墨,其含有不同度 (10%,20%,30%重量) 的无形酸-石墨烯氧化物 (AMP-GO).
• 使用开发的油墨3D打印支架.
• 评估机械性质 (压缩强度),对大肠杆菌和黄金色杆菌的抗菌疗效,以及介质干细胞 (MSC) 反应 (粘附,活力,增殖,骨质分化).

主要成果:

• 与纯CS脚手架 (0.5MPa) 相比,使用20%AMP-GO的3D打印脚手架显著提高了压力强度 (4.5MPa).
• 在CS/AMP-GO油墨中显示出对大肠杆菌和黄金色杆菌有强大的抗菌活性.
• CS/20AMP-GO墨水促进了MSC附着性,活力,增殖和骨质分化的增加,显著上调ALP,COL1和Runx2表达.

结论:

• 将AMP-GO纳入CS/GP墨水可以显著提高3D打印骨架的机械性能和抗菌效果.
• CS/20AMP-GO复合墨水支持增强的细胞反应,包括骨质分化,表明其对骨组织工程的潜力.
• 这种新的AMP-GO复合墨水对先进的骨移植替代品的3D打印有很大的前景.