脱细胞化细胞外基质的光声学处理用于生物制造生物结构
Luís P Ferreira1, Carole Jorge1, Matilde R Lagarto1
1Department of Chemistry, CICECO - Aveiro Institute of Materials, University of Aveiro, Campus Universitário de Santiago, 3810-193, Aveiro, Portugal.
Acta biomaterialia
|June 5, 2024
概括
这项研究引入了一种新的光声学方法,用于处理脱细胞化外细胞矩阵 (dECM) 生物材料. 这种快速,轻松和超声波辅助的技术克服了传统方法的局限性,使得充满细胞的水凝和3D生物打印结构的高效制造成为可能.
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.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 脱细胞化细胞外基质 (dECM) 生物材料为生物医学应用提供了宝贵的生物指导线索.
- 传统的dECM加工涉及漫长,昂贵的酶消化和无活化步骤,引入不需要的蛋白质.
- 现有的方法增加了加工时间,成本,并将非原生蛋白质残留物引入dECM配方中.
研究的目的:
- 开发一种创新,快速和通用的方法来处理脱细胞化细胞外基质 (dECM) 生物材料.
- 克服传统dECM隔离和加工技术的局限性.
- 为了能够高效地制造带有细胞的dECM水凝,珠子和3D生物打印结构.
主要方法:
- 采用了一种结合超声波和可见光相交联的新双步方法.
- 超声波促进了dECM在液体中的处理,而可见光相交联了内源性氨酸残留物.
- 超水表面被用来在空气中生产带有细胞的dECM水凝和珠子.
- 优化的光声学方法用于为3D生物打印制定dECM油墨.
主要成果:
- 开发的方法使得能够在空气中快速生产带有细胞的dECM水凝和珠子,而无需额外的溶剂.
- 封装和表面播种的纤维细胞和乳腺癌细胞显示活力.
- 配制的dECM墨水支持通过嵌入式3D生物打印来实现活体结构的体积制造.
- 生物制造的dECM水凝结构维持了细胞粘附,扩散和活力7天.
结论:
- 实施的光声处理方法提供了一个快速和通用的策略,用于升级任何组织的dECM生物材料处理.
- 这种创新方法克服了传统方法的局限性,减少了处理时间和成本.
- 该技术有助于创建基于dECM的先进生物材料,用于组织工程和疾病建模.
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