3D打印的微纤维净集成矿化水凝,具有可调节的微机械和细胞响应性质
Dongxuan Li1, Fengxiong Luo1, Yu Yang1
1National Engineering Research Center for Biomaterials, Sichuan University, Chengdu 610064, China. yafang.chen@scu.edu.cn.
Journal of materials chemistry. B
|July 10, 2025
概括
研究人员开发了一种新的微纤维印刷技术,用于组织再生. 这种方法通过控制微观结构和微力学来引导细胞行为,从而创建可定制的,仿生骨修复材料.
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:
- 微/纳米纤维材料对于组织再生至关重要,模仿细胞外基质 (ECM) 和调节机械性能.
- 现有的制造方法在实现对微纤维尺寸和空间组织的精确控制方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发一种新的微纤维制造方法,以创建具有可调节性质的有序微纤维网络.
- 通过将可定制的微纤维网与水凝和现场矿化相结合,生产仿生骨修复材料.
- 研究微纤维网络架构对细胞行为和微机械性能的影响.
主要方法:
- 开发了一种微纤维制造方法,使用化沉积建模 (FDM) 的化串联,超越了传统的线程尺寸限制.
- 创建了可定制的聚乳酸 (PLA) 微纤维网,直径在15-150微米之间.
- 在GelMA水凝中封装PLA网,并进行现场矿化以产生骨修复材料.
主要成果:
- 成功制造了有序的微纤维网络,具有可控制的空间结构和直径 (15-150微米).
- 证明调整微纤维网络结构和密度可以控制压缩模量,粘性弹性和抗拉强度.
- 展示了微纤维网络指导细胞对齐,聚合和形态,影响组织再生的细胞行为.
结论:
- 开发的化串联FDM方法为制造用于组织再生的微纤维材料提供了一种简单而有效的方法.
- 与水凝和矿物化集成的可定制的微纤维网可以创建具有可调节机械性能的仿生骨修复材料.
- 控制微力学和引导细胞行为的能力突出了这种方法在各种组织工程应用中的潜力.
