增强的凝甲基烯基纳米氧亚帕提特水凝用于高保真度的骨组织工程支架的3D打印

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.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 大型骨缺陷需要先进的骨替代,模仿自然骨的结构和特性.
• 现有的3D打印可用的纳米复合材料水凝 (NCH) 往往缺乏必要的高保真打印所需的风质性质.
• 甲基化凝 (GelMA) 和纳米酸 (nHAp) 是模仿骨组成的关键组成部分.

研究的目的:

• 开发一种新的GelMA/nHAp NCH,用于基于挤出的3D打印,具有改进的风学特性.
• 为了克服与GelMA凝过程中从nHAp释放离子相关的挑战.
• 为了创建3D打印的骨架,具有高形状保真性和骨再生的潜力.

主要方法:

• 一种新的GelMA/nHAp纳米复合物水凝 (NCH) 配方,将碳合物作为一种质修饰剂.
• 描述NCH的风湿性质,包括剪切薄化和自我愈合能力.
• 使用NCH油墨3D打印宏结构,然后进行UV交叉连接以进行结构稳定.
• 打印支架的机械性质 (储存模块,Young's Modulus) 和细胞活力/骨质分化的评估.

主要成果:

• 新型NCH表现出优异的剪切稀释和自我修复特性,使高保真度3D打印成为可能.
• 紫外线交叉连接提供永久的结构稳定,允许制造具有精确形状保留的宏孔结构.
• 交叉连接的NCH表现出可调整的机械性能,存储模块达到100kPa以上,平均模块约为70kPa.
• 印刷的支架支持细胞存活,促进骨质分化,表明适合用于骨组织工程.

结论:

• 开发的用碳聚物修改的GelMA/nHAp NCH是一种有前途的生物材料,用于基于挤压的骨架的3D打印.
• 该材料的改善的质特性和可调节的机械特性有助于创建复杂的,巨孔结构.
• 由于其生物相容性和支持骨质分化的能力,NCH在骨组织工程应用中具有显著的潜力.