细胞收缩力驱动4D生物打印生活结构中的时空形态
bioRxiv : the preprint server for biology
|October 10, 2024
概括
这项研究引入了一种新的4D生物打印方法,使用细胞收缩力 (CCF) 作为内部刺激. 这种方法可以创建复杂的,细胞载荷结构,增强生物相容性,用于组织工程应用.
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.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 目前的4D材料通常需要外部刺激 (热量,光),限制生物相容性.
- 开发内在驱动的4D材料对于先进的生物医学应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种由内部细胞收缩力 (CCF) 驱动的独立的4D生物打印方法.
- 为了证明细胞负载结构中同时发生的形状变化和chondrogenic分化.
- 在4D生物打印材料中实现复杂的几何转换.
主要方法:
- 使用氧化和甲化酸盐 (OMA),甲化酸盐 (GelMA) 和酸盐微球制造复合生物墨水.
- 创建双层结构,以无细胞和带细胞的层来通过CCF直接改变形状.
- 人类介质干细胞 (hMSCs) 的封装以诱导分化和形状调制.
- 单个层的图案,以实现复杂的,多轴曲.
主要成果:
- 完全由CCF驱动的成功独立的4D生物打印得到了实现.
- 在hMSC-laden构造中,共同诱导形状变化和chondrogenic分化.
- 展示复杂的几何图案,包括在非平行轴周围曲.
结论:
- 细胞收缩力为4D生物打印提供了可行的内部刺激.
- 这种CCF介导的方法在体外增强了生物4D现象的仿生学.
- 开发的生物墨水和方法具有创造复杂,功能性的组织结构的潜力.
