基于纤维素的水凝与机械调整的反应性两聚合物允许在2D和3D环境中形成毛细血管
Svenja Wein1,2, Carina Schemmer3, Miriam Aischa Al Enezy-Ulbrich4,5
1Helmholtz Institute for Biomedical Engineering, BioInterface Group, RWTH Aachen University, Pauwelsstrasse 20, 52074 Aachen, Germany.
Gels (Basel, Switzerland)
|March 27, 2024
概括
这项研究使用一种新型的共聚合物增强纤维素基对组织工程,促进血管形成 (血管生成) 较大的组织结构. 修改后的水凝具有可调节的特性,并支持细胞生长,在血管化前应用中非常有用.
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:
- 组织工程在200微米以上的营养和废物运输方面面临限制,这阻碍了结构尺寸.
- 血管新生,新血管的形成,对于克服扩散极限和使更大的工程组织成为可能至关重要.
- 需要可控制的基于纤维素的水凝来支持和有效地引导血管生成.
研究的目的:
- 增强可控制的纤维素基水凝,以改善组织工程中的基于细胞的血管生成.
- 研究一种新型共聚物 (PVP12400-co-GMA10mol%) 对纤维素水凝特性和血管生成潜力的影响.
- 评估修改后的水凝是否适用于生物混合植入物的体外预血管化.
主要方法:
- 用于制备有或没有共聚物PVP12400-co-GMA10mol%的纤维素基水凝.
- 人类静脉内皮细胞 (HUVEC) 和介质干细胞 (MSC) 在/在修改后的水凝中共同培养.
- 分析血管性行为,包括毛细血管状结构的形成,分支的长度和网络连接点.
主要成果:
- 新型共聚合物显著增强了血管生成,导致血管分支更长,毛细血管网络连接增加.
- 在修改后的水凝的各种表面上观察到可复制的毛细管状结构的形成.
- 同聚合物允许精确调整水凝的机械动态特性.
- 有效的血管新生被证明,即使存在血管新生抑制剂,如suramin.
结论:
- 开发的共聚合物修饰的纤维素水凝为基于细胞的血管生成提供了更好的基础.
- 这些生物材料适合创建三维内皮细胞网络,并用于生物混合植入物的体外预血管化.
- 可调节的机械性能为特定的组织工程应用提供了多功能性.
