可生物降解和3D打印的氨酸功能化聚烯烯酸支架用于组织工程应用
Sonali S Naik1, Arun Torris2, Namita R Choudhury3
1Polymer Science and Engineering, CSIR-National Chemical Laboratory, Pune-411008, India; Academy of Scientific and Innovative Research (AcSIR), Ghaziabad-201002, India; School of Engineering, RMIT University, Melbourne, VIC 3000, Australia.
Biomaterials advances
|March 2, 2024
概括
这项研究引入了一种绿色方法,用于用于组织工程 (TE) 的增强型聚烯酸乙烯 (PCL) 支架. 经过修改的PCL支架显示了细胞粘附和增殖的改善,其特定的设计在体外表现出了卓越的性能.
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.
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 为组织工程 (TE) 创建功能性支架是具有挑战性的,因为复制复杂架构和体外生物活性的局限性.
- 现有的制造技术难以生产具有 TE 应用所需属性的多孔框架.
研究的目的:
- 开发一种绿色合成方法,用于修改过的聚烯酸乳 (PCL),增强了TE的生物活性.
- 研究脚手架形态,多孔性和几何学对细胞附着,增殖和降解的影响.
- 为了比较新型Lys-PCL支架与TE应用商业PCL的性能.
主要方法:
- 使用l-lysine启动的e-caprolactone (CL) 的聚合合成的修饰PCL (Lys-PCL).
- 制造的脚手架具有不同的几何形状和受控的孔径 (~300-900微米) 和多孔度 (30-70%).
- 评估了支架的性能,包括压力强度 (143-214 MPa),降解概况和体外细胞反应 (粘附,增殖,活力).
- 利用微型计算机断层扫描 (micro-CT) 来详细成像脚手架形态和微型架构.
主要成果:
- 与商业PCL相比,Lys-PCL支架的降解速度更快,受化学性质和设计的影响.
- 在体外研究表明,在Lys-PCL支架上增强了细胞粘附和增殖.
- 与其他设计相比,Lys-PCL螺旋曲几何结构的支架在体外显示出更高的细胞活力 (>90%) 和增殖率.
- 根据几何形状,脚手架的压力强度从143 ± 19到214 ± 10MPa不等.
结论:
- 开发的绿色合成提供了一个有前途的途径,为TE创建生物活性PCL支架.
- 脚手架的设计显著影响了细胞-脚手架的相互作用,特定的几何形状增强了细胞活力和增殖.
- 优化支架形态,多孔性和生物活性对于推进组织工程应用至关重要.
