将网络拓量身定制为机械坚固的水凝,用于3D打印和注射
Mahsa Ebrahimi1,2, Mariana Arreguín-Campos1,2, Aaliyah Z Dookhith3
1Advanced Functional Polymers (AFP) Laboratory, Institute for Materials Research (imo-imomec), Hasselt University, Martelarenlaan 42, Hasselt 3500, Belgium.
ACS applied materials & interfaces
|May 7, 2024
概括
这项研究开发了用于组织工程的新型聚乙烯甘醇基水凝. 通过控制网络架构,这些生物相容材料表现出强大的机械性能和3D打印能力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 组织工程需要强大,承载载荷的脚手架进行再生.
- 目前的脚手架往往缺乏机械完整性,原因是能量消耗不良和网络统一性.
- 开发用于精确网络控制的合成策略至关重要.
研究的目的:
- 探索基于聚乙烯糖醇的水凝中的结构-属性关系.
- 为了研究不同聚合物度,摩尔质量和交叉连接对水凝力学的影响.
- 通过控制的网络架构来证明水凝特性的可调性.
主要方法:
- 利用醇-烯化学用于水凝合成.
- 系统地改变了聚合物参数和交叉链接协议.
- 应用了鲁宾斯坦-潘尤科夫模型来分析网络架构 (交叉链接和纠密度).
- 研究了核友和激进交叉连接通路.
主要成果:
- 实现了对水凝网络架构的控制,影响了机械性能.
- 证明了核友和基因通路之间的机械反应的显著差异.
- 合成的水凝表现出良好的细胞活力和强大的拉伸和压缩形状.
- 通过开发的水凝成功展示了3D打印能力 (注射和挤出).
结论:
- 调整交叉连接机制和网络规律性为控制水凝特性和可加工性提供了一种策略.
- 在水凝形成中的合理设计选择可以导致用于组织工程的先进生物材料.
- 开发的基于聚乙烯甘醇的水凝对承载应用和再生医学具有前景.
