希夫基交联氨酸水凝具有可调和细胞指导的时间依赖的机械特性

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
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 原生细胞外矩阵 (ECM) 与细胞的动态相互作用给生物材料设计带来了挑战.
• 动态共价凝提供粘性弹性和自我愈合,模仿组织工程支架的ECM特性.

研究的目的:

• 创建具有明显交叉连接器的自我愈合动态共价凝.
• 调查不同交叉连接器动力学和热力学如何影响水凝特性.
• 评估这些动态水凝在2D和3D培养中对人类皮肤纤维细胞行为的影响.

主要方法:

• 合成的化物替代的氨酸 (HA) 形成imine,hydrazone和oxime交叉连接的水凝.
• 基于交叉连接器类型,替代度 (DS) 和度的特征化水凝特性 (刚性,应激放松,自我愈合).
• 在水凝上培养人类皮肤纤维细胞,以评估细胞反应,包括扩散和形态.

主要成果:

• 由于交叉连接器平衡常数的差异,水凝表现出不同的机械性能和自我修复能力.
• 通过调整DS,聚合物度和交叉连接器比率,可以调整水凝的性能.
• 细胞扩散和形态受矩阵粘弹性的影响,在缓慢放松的水凝中观察到更大的扩散.

结论:

• 具有可调节性能的动态共价凝可以使用不同的交叉连接器进行工程设计.
• 这些水凝显示了作为先进的支架的前景,可以调节细胞行为.
• 矩阵粘弹性,特别是应力放松率,显著影响细胞形态和扩散.