系统开发和生物打印新型纳米结构多材料生物墨水用于骨组织工程
Jannika T Korkeamäki1, Ahmad Rashad1, Miina Ojansivu1
1Center of Translational Oral Research (TOR), Department of Clinical Dentistry, University of Bergen, Bergen, Norway.
Biofabrication
|January 6, 2025
概括
这项研究开发了用于骨组织工程的先进的酸盐-凝生物墨水. 用纤维素纳米纤维和纳米酸改进的优化生物墨水提高了可打印性和细胞活力,在人类骨髓 stromal 细胞中显示出骨质性潜力.
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:
- 开发功能性生物墨水对于骨组织工程至关重要.
- 酸凝 (Alg-Gel) 生物墨水需要系统地优化细胞反应.
- 了解生物墨水中的长期细胞行为至关重要.
研究的目的:
- 系统地开发和描述用于骨组织工程的酸盐-凝基生物墨水.
- 评估在短期和长期培养期间对生物墨水的人类骨髓 stromal 细胞 (hBMSC) 反应.
- 为了研究优化生物墨的骨质生成潜力和释放细胞功能.
主要方法:
- 生物油墨配方 (1-3代) 的代开发,其中包括纤维素纳米纤维素 (CNF),纳米酸盐 (nHA) 和RGD功能化的酸盐.
- 评估生物墨水特性,包括粘度,可打印性和结构完整性.
- 评估hBMSC活力,增殖,骨质分化 (蛋白质和基因表达) 和释放后的功能.
主要成果:
- 结合CNF提高了粘度和可打印性,而不会影响hBMSC的生存能力.
- 添加nHA进一步提高了粘度和可打印性;酸盐度调整改善了长期的结构稳定性.
- 最终的RGD-Alg-Gel-CNF-nHA生物墨水显示出出色的可打印性,结构完整性,高细胞活力,并支持hBMSCs的骨质分化.
- 与3D生物墨结构中培养的细胞相比,释放的细胞表现出明显的骨质分化模式.
结论:
- 一种系统的,多代人的方法成功优化了Alg-Gel生物墨水用于骨组织工程.
- 开发的RGD-Alg-Gel-CNF-nHA生物墨水显示了骨再生应用的巨大潜力.
- 生物打印过程和生物墨水成分影响封装和释放细胞的骨质分化.
