可注射卡拉基/绿色石墨烯氧化物水凝:对机械,风病学和生物相容性质的全面分析

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 材料工程 材料工程 材料工程
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 开发具有机械强度和可注射性平衡的可注射水凝对于组织修复应用至关重要.
• 现有的材料往往会损害机械完整性或易于交付.
• 石墨烯氧化物 (GO) 由于其独特的特性,为纳米增强提供了潜力.

研究的目的:

• 开发物理交叉连接的,可注射的水凝,以卡拉基南,豆和凝为基础,用绿色石墨烯氧化物 (GO) 纳米增强.
• 调查GO含量对纳米复合材料水凝的风湿学,机械,可注射性,胀性和生物相容性特性的影响.
• 评估这些可持续的纳米复合材料水凝在组织修复方面的潜力.

主要方法:

• 使用卡拉基南,豆和凝制造物理交联的水凝.
• 加入不同度的绿色石墨烯氧化物 (GO) 作为强化剂.
• 液凝性质的表征包括风湿学,机械测试,可注射性,胀行为和生物相容性 (使用3T3-L1纤维细胞).
• 使用场发射扫描电子显微镜 (FE-SEM) 进行形态分析.

主要成果:

• FE-SEM 显示了所有 GO 装载中均的多孔结构.
• 病理学证实了水凝的主导弹性 (G' > G′′),其中GO含量影响了G'模量.
• 在没有显著损害注射性的情况下,将GO纳入机械性能大约提高了20%.
• 具有GO负载≤0.05% w/v的水凝对纤维细胞具有微不足道的毒性,而较高的负载 (>0.25% w/v) 可能会影响细胞增殖.

结论:

• 开发的纳米复合材料水凝在机械性能和可注射性之间提供了更好的平衡.
• 使用绿色GO的可持续方法为先进生物材料提供了一个有前途的平台.
• 这些纳米增强的可注射水凝显示出在组织修复和再生医学中应用的巨大潜力.