机械坚固,不膨胀的冷水鱼凝水凝,用于3D生物打印
Tobias Hammer1, Ke Yang2, Tobias Spirig1,2
1Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, Laboratory for Biomimetic Membranes and Textiles, Lerchenfeldstrasse 5, St. Gallen, 9014, Switzerland.
Materials today. Bio
|April 14, 2025
概括
研究人员从鱼类凝中开发了一种新的非膨胀水凝,用于3D生物打印. 这种材料可以在保持形状,强壮的结构中实现精确的细胞图案,最小的胀,推进组织工程应用.
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.
- 生物打印技术的技术
背景情况:
- 三维 (3D) 生物打印利用水凝来模拟组织工程的细胞外基质 (ECM).
- 水凝的胀会改变印刷结构的特性,影响细胞功能和组织结构.
- 现有的非膨胀水凝往往涉及复杂的合成,不适合细胞封装.
研究的目的:
- 开发一种用于3D生物打印应用的新型,不膨胀的水凝.
- 为细胞封装和组织工程创建一个机械坚固和保持形状的矩阵.
- 克服传统生物打印水凝中胀的局限性.
主要方法:
- 通过冷水鱼凝 (cfGel) 和乙烯点击化学合成了一种单网络水凝.
- 在生理条件下 (37°C PBS) 评估cfGel-Hydrogel的胀行为.
- 评估了机械性能,包括压力应变和能量消耗.
- 人体皮肤纤维细胞 (HDF) 装载的水凝是使用基于挤出的3D打印制造的.
主要成果:
- 在生理条件下,开发的cfGel-Hydrogel表现出微不足道的胀 (<2%).
- 水凝表现出机械强度,承受了80%的压力,并散发了~40%的负载能量.
- 装有HDF的cfGel-Hydrogels的3D生物打印导致了适合体外细胞培养的保持形状的结构.
- 该材料促进了细胞在ECM模拟环境中的空间模式.
结论:
- 一种新的,不胀的cfGel-Hydrogel成功地使用鱼类凝和点击化学开发出来.
- 这种水凝为3D生物打印提供了一个有前途的平台,可实现精确的细胞模式和形状保留.
- 该材料的特性解决了传统水凝的关键局限性,为组织工程和再生医学开辟了新的途径.
