利用多功能原仿真来创建生物灵感刺激响应的水凝,用于受控细胞培养

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 对具有生物灵感结构的合成软材料的需求日益增长,用于诸如组织模拟和药物输送等应用.
• 需要精确定义的合成构建块来实现对材料属性的精确控制.
• 现有的材料往往缺乏自然软组织的动态和响应特性,特别是富含原蛋白的软组织.

研究的目的:

• 使用多功能原仿真 (mfCMP) 和反应性宏,创建响应性水凝.
• 调查缓冲区选择对mfCMP组装和水凝形成的影响.
• 开发可调节的-聚合物复合水凝,对应变和温度等刺激有动态反应,模仿细胞外矩阵 (ECM).

主要方法:

• 在不同的缓冲条件下探索mfCMP等级组合,包括的化温度,纤维状形态和物理水凝形成.
• 创建复合的mfCMP-多乙烯糖醇 (PEG) 水凝.
• 在应用于应变的应变和温度变化时,水凝粘性弹性的表征.
• 对人类肺纤维细胞进行封装,以评估聚合物水凝中的细胞反应.

主要成果:

• 在生理学上相关的缓冲器中组装产生了类似原的纤维状结构和物理组装的水凝,具有剪切稀释和自我愈合的特性.
• 在mfCMP-PEG水凝中,在mfCMP含量较高的情况下,非线性粘弹性增加.
• mfCMP交叉链的热反应性允许对复合水凝的机械性能进行操纵.
• 封装成纤维细胞显示出不同反应,受mfCMP含量和水凝粘弹性的影响.

结论:

• mfCMP构建块对于创建混合,可适应的软材料具有多样性.
• 开发的水凝具有可调节的机械性能和响应性,适合模仿软组织.
• 潜在的应用包括可注射剪切稀释材料,响应式接口和用于组织工程和再生医学的合成ECM.