可见光诱导的丝纤维蛋白水凝与碳量子点作为3D生物打印应用程序的启动器

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.
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 数字光处理 (DLP) 3D生物打印面临着诸如紫外线损伤细胞和光启动器中的有毒重金属等挑战.
• 丝纤维蛋白生物墨水是有前途的,但需要有效的启动系统来精确的3D结构形成.

研究的目的:

• 开发一种新的,更安全的光启动器系统,用于DLP3D生物打印,使用碳量子点 (CQD) 在基于丝纤维素的生物墨水中.
• 评估这种新型生物墨水 (CDs/SilMA) 的性能,以创建复杂的组织模型并评估其特性.

主要方法:

• 将碳量子点 (CQD) 纳入丝纤维素 (SilMA),以创建对可见光敏感的生物墨水.
• 使用415nm可见光用于DLP3D生物打印,以制造水凝结构.
• 生物墨的特性,包括机械强度,光,药物加载/释放,可降解性和生物相容性.

主要成果:

• 通过使用可见光 (415 nm) 的CDs/SilMA生物墨水成功地形成了精确的水凝结构.
• 复杂的组织模型 (大脑,支气管,脊柱,耳朵) 被制造出来,证明了印刷的准确性.
• CQD取代了重金属光启动器,传递光和改善机械性能.
• 由此产生的丝纤维蛋白水凝显示出优异的药物加载,缓慢释放,可降解性和生物相容性.

结论:

• 本研究介绍了碳量子点在基于丝纤维蛋白的生物墨水中用于DLP3D生物打印的首次应用.
• 新型CD/SilMA生物墨水为传统系统提供了更安全,更有效的替代方案,克服了UV诱导的聚合和重金属的局限性.
• 开发的生物墨水显示了在需要先进生物材料的各种组织工程领域的实际应用的巨大潜力.