PEG-乙烯树脂的快速固化动力学允许简单的3D生物打印和充满空气细胞的微凝制造
Lindy K Jang1, Jesse T Ahlquist1, Congwang Ye1
1Materials Engineering Division, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA, United States of America.
Biomedical materials (Bristol, England)
|November 25, 2024
概括
聚乙烯甘醇 (PEG) - 乙烯水凝使复杂组织支架的快速,可调节的3D生物打印成为可能. 这项技术支持细胞活力,并促进产生具有受控机械性质的异质组织.
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.
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 提-诺波烯光点击水凝提供快速凝,细胞相容性和可调节性质,对于组织工程至关重要.
- 基于聚乙烯糖醇 (PEG) 的乙烯树脂适用于制造复杂组织支架.
研究的目的:
- 使用PEG-thiol-ene树脂制造复杂和异质的组织支架,使用3D生物打印和空气滴封装.
- 为了证明这些水凝的机械刚性和膨胀率的可调性.
- 为了展示细胞负载结构的快速凝动力学和生物相容性.
主要方法:
- 制造可光点击的PEG-thiol-ene树脂,其中PEG-dithiol与PEG norbornene的比例各不相同.
- 调整机械刚度 (0.5-12 kPa) 和膨胀比.
- 使用生物投影微立体 lithography (BioPμSL) 打印复杂的结构.
- 使用生物空气滴封装装置 (BioIDEA) 进行高通量微凝制造.
- 评估细胞活力和构造组装成渐变结构.
主要成果:
- 树脂表现出各种可调整的机械刚度和膨胀比率.
- 所有配方均表现出快速凝时间 (<0.5秒).
- 生物PμSL使复杂结构的印刷具有几何准确性.
- 在空气中,BioIDEA促进了可调节的,充满细胞的微凝的高通量制造.
- 带有细胞的微凝支持细胞活力,可以组装成渐变结构.
结论:
- 与BioPμSL和BioIDEA相结合的PEG-thiol-ene树脂允许快速制造复杂,异质的组织支架.
- 工程支架模仿本地组织,具有细胞和机械梯度.
- 应用包括渐变组织工程,生物传感和体外组织模型.
