在现场凝丝纤维素/ECM水凝与持续的氧气释放神经组织工程应用

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:

• 在现场凝水凝对复杂组织病变的再生有希望,特别是在神经组织修复中.
• 在血管化过程中因低氧引起的细胞亡是当前充满细胞的水凝疗法的主要障碍.
• 现有的释放氧气的水凝表现出快速氧气耗尽,限制了它们的治疗窗口.

研究的目的:

• 开发一种基于丝纤维素 (SF) 和脱细胞化大脑细胞外基质 (dECM) 的新型现场凝水凝系统.
• 通过在SF微粒中封装的过氧纳米粒子 (CPO NPs) 来设计从水凝中持续释放的氧气.
• 为了优化水凝的特性,包括凝时间,胀,再吸收,机械强度和氧气释放概况,用于大脑组织工程应用.

主要方法:

• 制造具有不同SF度和SF-CPO微粒载荷的SF-dECM水凝.
• 水凝膨胀的特征,再吸收率,机械性能 (压缩模量) 和氧气释放动力学.
• 在低氧条件下评估细胞活力和在水凝中的附着.

主要成果:

• 通过调整SF度和微粒子负载来调整水凝的特性;SF度显著影响了胀和再吸收,而微粒子负载影响了氧气释放.
• 最佳的水凝配方 (4% w/v SF与10% w/w SF-CPO微粒) 显示持续释放氧气超过两周.
• 这种优化的水凝在低氧条件下表现出有利的胀 (12.8%),再吸收率 (28天后剩余的70.16%),机械性能 (36.9kPa) 和显著增强的细胞活力 (87.6%).

结论:

• 开发的SF-dECM水凝与封装的SF-CPO微粒为持续释放氧气提供了一个有希望的平台.
• 这个系统有效地减轻缺氧诱导的细胞死亡,增强工程神经组织中的细胞活力.
• 可调节性质和改进的生物相容性使这些水凝成为大脑组织工程应用的可行候选者.