通过3D电子旋转制造3D多重环宏结构的制造
Atchara Chinnakorn1, Yanawarut Soi-Ngoen1, Oratai Weeranantanapan2,3
1School of Physics, Institute of Science, Suranaree University of Technology, Nakhon Ratchasima 30000, Thailand.
ACS biomaterials science & engineering
|May 22, 2024
概括
研究人员开发了一种新的3D电技术,以创建聚烯酸 (PCL) 宏观结构. 这种方法增强了支架制造,以改善组织工程应用中的细胞透和生长.
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.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 制造3D电宏观结构和监测内部生物活动存在重大挑战.
- 聚烯酸 (PCL) 是一种多功能生物材料,具有用于组织工程支架的潜力.
研究的目的:
- 开发和优化用于制造PCL宏观结构的3D电方法.
- 评估这些PCL支架对于体外细胞培养的适用性,并监测它们内的细胞行为.
主要方法:
- 用酸 (H3PO4) 添加剂对聚烯酸 (PCL) 溶液进行内部3D电.
- 系统地调查参数,包括溶液度,溶剂,H3PO4度,流量,喷嘴-采集器距离,电压和喷嘴速度.
- 优化参数以实现所需的宏观结构尺寸和统一性.
- 氧气等离子处理以增强脚手架的水友性.
- 同步射X射线断层显微镜 (SRXTM) 用于可视化细胞透和生长.
主要成果:
- 成功地制造出具有可控尺寸的3DPCL宏观结构 (例如,直径6厘米,高度16.18 ± 2.58毫米,壁厚3.98 ± 1.01毫米) 和均的纳米纤维直径 (1.40 ± 1.10微米).
- 确定了3D自组装纳米纤维制造的关键因素:H3PO4添加剂,流速和初始距离.
- 优化的条件 (4毫升/小时流量,4厘米距离,14千伏电压,1毫米/秒喷嘴速度) 允许快速的宏观结构积累.
- 氧气等离子治疗显著改善了PCL的水友性,使得支架适合细胞培养.
- SRXTM证实了3DPCL支架内的细胞透和生长的成功.
结论:
- 公司内部开发的3D电技术克服了制造复杂,细胞兼容的支架的局限性.
- 优化的PCL宏观结构显示了组织工程和再生医学应用的巨大潜力.
- 这一进步为设计和利用先进的生物材料支架开辟了新的途径.
