增强的近红外光介导凝治愈使用光启动器集成上转换粒子作为纳米启动器用于3D生物打印
Xiong Xiao1, Ziwei Huang1, Hongying Duan1
1Division of Vascular Surgery, Department of General Surgery and Regenerative Medicine Research Center, West China Hospital, Sichuan University, Chengdu, Sichuan 610041, China.
Biomacromolecules
|May 17, 2025
概括
这项研究提出了用于体内3D生物打印的增强生物墨水,使用上转化纳米粒子 (UCNPs) 和烯化学. 这种新型系统提高了近红外 (NIR) 光固化效率,以改善水凝交叉连接和潜在的器官修复.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 在体内3D生物打印提供个性化的器官修复与最小的侵入性.
- 目前上转化纳米粒子 (UCNP) 介导的近红外 (NIR) 光生物打印面临着低水凝交联效率的挑战.
研究的目的:
- 开发一个改进的生物墨水系统,以在3D生物打印中增强NIR光固化.
- 为了利用烯可交叉链接的聚合物和修改的UCNP来有效地形成水凝.
- 评估用于体内应用的新型生物墨水的性能和生物活性.
主要方法:
- 合成的norbornene功能化氨酸 (NorHA) 和硫化凝 (GelSH) 用于 thiol-ene 聚合.
- 开发了光启动器修改的UCNPs@LAP纳米启动器,用于NIR光激活.
- 为NIR固化效率和体外生物活性准备和表征混合生物墨水.
主要成果:
- 在弱光启动条件下,NorHA/GelSH聚合物溶液的反应性比凝甲烯基 (GelMA) 高.
- UCNPs@LAP nanoinitiator显著提高了NIR固化性能,减少了潜在的热损伤.
- 实验室评估证实,NIR光固化3D支架保持了出色的生物活性.
结论:
- 开发的混合生物墨水系统提高了NIR光固化效率,用于体内3D生物打印.
- 这种先进的生物墨水对个性化器官修复和组织再生的应用具有重大前景.
