凝甲基 (GelMA) - 45S5生物活性玻璃 (BG) 复合材料用于骨组织工程:3D挤出可打印性和细胞相容性评估使用人类骨质母细胞
Memoona Akhtar1, Peixi Peng1, Anne Bernhardt2
1Institute of Biomaterials, University of Erlangen-Nuremberg, 91058 Erlangen, Germany.
ACS biomaterials science & engineering
|July 22, 2024
概括
这项研究优化了用于骨组织工程的45S5生物活性玻璃 (BG) 的3D可打印的凝甲基烯基 (GelMA) 复合脚手架. 最好的配方增强了可打印性,生物矿物化和骨质细胞支持.
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.
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 3D挤出打印是复杂组织再生支架的关键.
- 凝甲基烯基 (GelMA) 是一种常见的生物材料墨水基,通常用于改进性能.
- 用填充剂定制GelMA复合材料对于平衡可打印性和生物物理性能至关重要.
研究的目的:
- 为了研究45S5生物活性玻璃 (BG) 和GelMA度对脚手架性能的影响.
- 为了确定GelMA-BG脚手架3D挤压打印的最佳组成.
- 评估这些复合结构架的生物矿化潜力和细胞相容性.
主要方法:
- 3D挤压打印具有不同组成的GelMA-BG复合体支架.
- 机械测试 (压缩刚性).
- 在模拟体液中进行降解和胀研究.
- 通过酸核化进行生物矿物化的评估.
- 在人体骨质母细胞的体外细胞相容性测试.
主要成果:
- 添加45S5 BG降低了压缩度,但保持了结构完整性.
- 使用7.5%重量%的GelMA和2重量%的45S5BG,可以实现最佳的印刷性和可建造性.
- 添加BG减少了降解,增加了胀,并促进了酸生物矿化.
- 支架显示人类骨质母细胞扩散和骨质原生标志物表达没有妥协.
结论:
- 凝MA/45S5 BG复合材料为3D打印骨组织工程支架提供了一个有前途的平台.
- 组合调整允许控制可打印性,机械性能和生物反应.
- 开发的支架显示了通过生物矿物化促进骨再生和支持骨质母细胞活动的潜力.
