生物直角双重交联的酸盐-凝水凝具有可调节的粘性弹性,用于心脏组织工程

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.
• 细胞机械生物学 细胞机械生物学

背景情况:

• 细胞与细胞外矩阵 (ECM) 粘弹性有动态相互作用,感知压力放松,这影响了细胞功能,如扩散和增殖.
• 心脏组织粘弹性对于细胞机械感知至关重要,因此需要用于心脏组织工程 (CTE) 的仿生材料.

研究的目的:

• 开发具有可调节的粘弹性特性,模仿心脏ECM的生物直角,双交联的酸盐-酸盐水凝.
• 研究这些水凝对人类心脏纤维细胞 (HCF) 行为的影响,包括扩散,延长和活力.

主要方法:

• 酸盐和酸盐与酸盐组进行了功能化,并使用应变促进的酸盐-酸盐循环添加 (SPAAC) 与不同摩尔比率 (0.5:1和1:1) 的二环氧化物 (DBCO) 交联器进行了交联.
• 通过引入离子,形成双重交联的水凝.
• 进行了风湿学分析,以评估水凝的刚性和应激放松.
• 人类心脏纤维细胞 (HCF) 在水凝和纯弹性聚烯胺 (pAAm) 水凝上培养,以比较细胞反应.

主要成果:

• 酸盐-凝水凝表现出可调节的刚性和应激放松,有效地复制了原生心脏组织的特性.
• 与弹性水凝相比,柔软的减压水凝促进了HCF扩散面积的增加.
• 更硬,减压的水凝增强了不对称的HCF延伸,证明了基质介导的机械感知.
• 当在3D水凝中培养7天时,HCFs保持了高活力.

结论:

• 生物直角双重交联的酸盐-酸盐水凝提供可调节的粘性弹性,模仿心脏ECM特性.
• 这些水凝调节HCF行为,促进基于机械性质的特定细胞反应.
• 快速凝,生物相容性和可调的机制支持其在可注射配方和用于CTE的工程心脏组织中的应用.