通过可编程墨水工程方法,利用血液成分用于3D打印应用.

科学领域:

• 生物材料工程 生物材料工程
• 组织工程是组织工程.
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 血小板溶解物 (PL) 和白蛋白 (BSA) 等低粘度血源材料具有高度生物活性,但由于粘弹性不佳,因此对3D打印具有挑战性.
• 开发可打印的生物墨水对于创建复杂的组织支架和推进精密医学至关重要.

研究的目的:

• 开发一种可调色墨水工程方法,用于3D打印低粘度,生物活性血源材料的可加工性.
• 为了提高蛋白质溶液的粘性弹性和剪切稀释行为,以改善3D打印.
• 创建机械坚固和生物活性支架,用于再生医学和精密医学的潜在用途.

主要方法:

• 在PL和BSA上的氨基基群与在甲基化蛋白 (hPLMA和BSAMA) 上的基基群的共价合,使用碳二胺化工学.
• 通过控制反应,创建具有可调节粘度和弹性的预凝.
• 多层结构的3D打印,然后进行相交联.
• 评估形状忠实性,机械性质,蛋白质释放和生物活性与人类脂肪衍生的干细胞.

主要成果:

• 从低粘度蛋白溶液 (≈1Pa) 中成功设计出可打印的油墨,具有受控的风湿性质.
• 3D打印的结构表现出极好的形状保真性,达到临床相关的尺寸 (>2厘米).
• 照片交叉连接的支架表现出机械强度,持续的蛋白质释放,以及增强人体脂肪衍生的干细胞活力和代谢活性.

结论:

• 开发的墨水工程方法使得以前无法打印的,高度生物活性的血源材料的3D打印成为可能.
• 这种方法有助于在组织工程中创建机械稳定且对细胞有反应的支架.
• 该方法为在精密医学和再生疗法中利用患者特异性的血液成分提供了一个有前途的平台.