一个简单的策略来调整表面植入生物分子的密度,用于基于融挤出的增材制造应用
I A O Beeren1, G Dos Santos1,2,3, P J Dijkstra1
1Department of Complex Tissue Regeneration, MERLN Institute for Technology-Inspired Regenerative Medicine, Maastricht University, 6229 ER Maastricht, The Netherlands.
Bio-design and manufacturing
|May 31, 2024
概括
这项研究提出了一种新的方法,用于控制多孔支架上的生物活性密度,用于组织工程的聚合物混合. 支架上的更高的密度显著增强了人类介质细胞 stromal 细胞的骨质分化.
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:
- 基于融挤出的增材制造 (ME-AM) 制造了用于组织工程的多孔支架.
- 合成聚合物缺乏对细胞命运控制的内在生物活性.
- 在脚手架上控制生物分子表面密度是一项挑战.
研究的目的:
- 在ME-AM支架上制定调整生物活性组表面密度的策略.
- 研究表面密度对人类介质细胞 (hMSCs) 骨质分化的影响.
主要方法:
- 混合低分子量聚ε-烯酸) (PCL5k) 与亚基和高分子量PCL75k.
- 使用ME-AM制造多孔支架.
- 通过点击化学将BMP-2衍生的基植入脚手架表面.
- 评估基于密度的hMSC骨质分化.
主要成果:
- 实现了可调的表面密度,范围为201-561 pmol/cm2.
- 在移植支架上培养的细胞显示BMP受体II (BMPRII) 表达的增加.
- 只有在最高密度 (561 pmol/cm2) 观察到性酸酶活性显著增强.
结论:
- 表面密度对于在细胞-物质接口影响细胞分化至关重要.
- 聚合物混合提供了一个可行的策略,在ME-AM中调整脚手架的批量和表面功能.
- 点击化学为生物结合提供了空间控制,增强了组织工程应用的多功能性.
