使用超临界技术和用于组织工程的不同预处理方法,对猪耳骨软骨进行更绿色的脱细胞化
Victor M de Souza1, Carolina C Zuliani2, Jéssica B da Cunha2
1School of Chemical Engineering, University of Campinas - UNICAMP, 13083-852 Campinas, São Paulo, Brazil.
ACS biomaterials science & engineering
|June 19, 2025
概括
研究人员探索了用于组织工程支架的猪软骨脱细胞化. 超临界CO2和butanol的冷解周期最好保存软骨结构和机械性能,为传统方法提供更绿色的替代方案.
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.
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 脱细胞化组织由于其自然细胞外基质 (ECM) 组成,为组织工程提供了有吸引力的支架.
- 猪耳性软骨是ECM支架的有希望的来源,因为它的可用性,成本效益和结构类似于人类软骨.
- 使用像SDS这样的表面活性剂的传统脱细胞化方法可能会损坏ECM并产生危险废物.
研究的目的:
- 研究使用超临界二氧化碳 (scCO2) 与辅溶剂作为传统SDS方法的替代方案,对猪耳骨软骨进行脱细胞化.
- 评估不同预处理 (奥斯摩斯冲击,冷解) 和scCO2辅溶剂 (布坦醇,乙醇) 对软骨脱细胞化的影响.
- 为了比较基于scCO2的方法与传统的SDS脱细胞化在保存ECM结构和机械性能方面的有效性.
主要方法:
- 猪耳部软骨进行了预处理,使用了透冲击或结解周期.
- 使用超临界二氧化碳 (scCO2) 与丁醇或乙醇,或与二硫酸盐 (SDS) 进行了脱细胞化.
- 通过DNA量化评估脱细胞化效率,通过组织学分析评估ECM完整性,通过压缩测试评估机械性质.
主要成果:
- 没有一种方法可以实现完全脱细胞化,这可能是由于软骨中高含糖氨基甘油 (GAG) 的原因.
- 结合冷-解预处理,其次是scCO2与butanol的组合显示出最有利的结果.
- 与其他测试方法和SDS处理相比,这种优化的scCO2方法保留了机械性能,并将ECM降解降到最低.
结论:
- 由于其GAG含量,猪耳性软骨的脱细胞化仍然具有挑战性.
- 结合scCO2和butanol的冷解预处理为产生软骨ECM支架提供了一个有希望的,可能更可持续的方法.
- 可能需要进一步优化,以实现完全的细胞去除,同时完全保留本地组织结构和功能.
