无堵塞的水凝微纤维的全水性微流体制造受普遍缩放规律的约束
Jinchang Zhu1, Yi He2, Jing Wang3
1Soft Biomatter Laboratory, Department of Materials Science and Engineering, University of Virginia, Charlottesville, VA 22904, USA. liheng.cai@virginia.edu.
Lab on a chip
|December 10, 2025
概括
我们开发了一种无堵塞的全水制方法,用于制造水凝微纤维,非常适合细胞封装和组织工程. 这种可扩展的技术保留了细胞功能,为传统方法提供了一个有希望的替代方案.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 微流体学 微流体学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 水凝微纤维对于细胞封装和组织工程至关重要.
- 目前的制造方法往往使用恶劣的条件,限制细胞活力和可扩展性.
- 道堵塞是连续微纤维生产中常见的问题.
研究的目的:
- 开发一种无堵塞,全水性微流体方法,用于水凝微纤维制造.
- 确保微纤维生产中的细胞兼容性和可扩展性.
- 建立管理全水性微纤维形成的物理原理.
主要方法:
- 使用水中的水中的水微流体系统与不混合的水性聚合物溶液.
- 使用酸盐作为纤维形成和交叉连接的模型生物材料.
- 进行了系统的实验和层状流量建模,以确定缩放规律.
主要成果:
- 实现了一米长的水凝微纤维的连续,无堵塞的制造.
- 证明了基于毛细管尺寸和流速的纤维直径的通用缩放定律.
- 成功封装胰腺β细胞,保持它们对葡萄糖敏感的胰岛素分泌.
结论:
- 建立了一种强大,可扩展和细胞兼容的水凝微纤维制造方法.
- 全水性方法克服了传统方法的局限性,使其在组织工程中具有更广泛的应用.
- 这些发现为完全水性微纤维形成背后的物理学提供了基本的理解.
