高调节性和细胞重塑性乙烯基酸交联基,用于重建生物制造的细胞和有机微环境

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:

• 酸水凝广泛用于组织工程,但往往缺乏细胞介导降解性和精确控制机械性能.
• 现有的生物制造方法需要与敏感细胞类型兼容的材料,并支持复杂组织的发展.
• 来自动物的底层膜矩阵虽然有效,但引发了伦理问题,并且缺乏批量对批量的一致性.

研究的目的:

• 开发一种新的细胞介导可降解的酸水凝系统,用于有机体培养和生物制造.
• 创建一个可调节的水凝平台,具有可控制的刚度和细胞粘附性质.
• 评估水凝的潜力,作为一种伦理和定义的替代品,以动物衍生的矩阵.

主要方法:

• 合成的norbornene功能化的酸盐与矩阵金属蛋白酶可切割和RGD交叉连接.
• 利用紫外线启动的交叉链接来通过聚合物/交叉链接剂度控制水凝的形成和刚性.
• 采用气动挤出生物打印用于预凝溶液沉积,并封装了各种初级和干细胞衍生器官.

主要成果:

• 取得了可调节的水凝刚度和成功的预凝溶液生物打印.
• 证明了人类子宫内膜器官器官的高细胞活力和生长,表现出特有的形态和标记物 (E-cadherin, Ki67).
• 支持小鼠甲状腺毛囊 (甲状腺蛋白,T4生产) 和肠道有机体 (增殖表型) 的功能发育,血管化,以及神经有机体的神经细胞外生长.

结论:

• 开发的酸盐水凝系统是细胞介导的可降解,可生物制造,并支持多样化的有机体发育和血管化.
• 可调节的机械性能和细胞粘附图案使强大的有机体培养和组织工程应用成为可能.
• 这个平台为有机体研究和生物制造提供了一个有希望的,明确的和伦理的替代动物衍生矩阵.