Genipin-crosslinked pectin hydrogels:一个双重策略,提高3D打印能力和稳定性

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 基于多糖的生物材料对生物医学应用具有重大兴趣.
• 是一种天然的多糖,具有生物相容性,但在3D生物打印的机械强度和可打印性方面存在局限性.
• 克服这些局限性对于在先进制造业中扩大pectin的实用性至关重要.

研究的目的:

• 为了提高的机械性能和可打印性,用于3D挤出生物打印.
• 开发新的基于pectin的水凝,以提高稳定性和动态响应性.
• 创建一个多功能平台,使用增材制造制造复杂的3D脚手架.

主要方法:

• 用氨基基组修改了pectin,随后使用不同比例的genipin进行了交叉链接.
• 评估了水凝的机械性能,并确定了交叉连接效率.
• 用于3D挤出打印的反应性pectin溶液中与交联pectin颗粒配制生物材料墨水.
• 评估了脚手架的结构完整性,多孔性,膨胀动力学和水解稳定性.

主要成果:

• 在生理条件下,氨基基改性和基尼交联性pectin水凝表现出增强的机械稳定性 (3-5 KPa弹性模块).
• 实现了多层支架 (最多7层) 的精确3D挤出,在冷化后保持结构完整性.
• 3D打印的pectin水凝显示出多孔性增加和pH响应的胀动力学.
• 证实了高水解稳定性和非细胞毒性,表明生物相容性.

结论:

• 胺基修饰和基因交叉连接有效地改善了点的机械性能和可用于3D生物打印的可打印性.
• 开发的基于点的生物墨水为创建稳定,功能性的3D支架提供了一个有前途的平台.
• 这种方法使得可以在基于挤出的添加剂制造中用于各种生物医学应用.