网络调制使得3D打印的酸基聚合物支架具有可广泛调整的机械性能,用于再生工程

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
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 具有可调节机械性能的生物材料对于生物医学应用至关重要.
• 可光聚合的以酸盐为基础的聚合物 (CBP),如甲基烯酸多酸盐 (mPDC),用于3D打印可生物降解的支架.
• 由于高度交叉连接的网络,mPDC支架经常表现出脆弱性,限制了它们的使用.

研究的目的:

• 开发网络工程策略,以调节CBP的交联密度和拓.
• 提高mPDC生物材料的机械性能,特别是性和柔性.
• 为各种组织工程应用创建一个多功能生物材料平台.

主要方法:

• 在mPDC中加入基于烯酸盐的活性稀释剂 (异乙烯酸,IBOA) 和/或基于醇的链传递剂 (3,6-dioxa-1,8-octanedithiol,DOD).
• 机械性质的表征,包括扬模量,最终抗拉强度和断裂时的应变.
• 对生物降解性,细胞相容性和3D打印性进行评估.
• 制造和评估3D打印的阴茎支架和血管支架.

主要成果:

• 通过扬模量 (6.8-134 MPa),最终拉伸强度 (1.8-18 MPa) 和断裂时的应变 (14-61%) 实现了广泛调节的机械性能.
• 结合IBOA显著提高了性,而结合IBOA和DOD则提高了性.
• 所有mPDC复合材料都表现出可调节的生物降解性,良好的细胞相容性和出色的3D打印能力.
• 3D打印的支架支持胆细胞生长和纤维基基母体沉积,血管支架支持内皮细胞的形成.

结论:

• 开发了简单的网络工程策略,以创建多功能可光聚合的酸盐基生物材料.
• 工程生物材料具有广泛调节的机械性能,可控制的生物降解性和良好的细胞相容性.
• 这些先进的生物材料为定制的生物医学应用提供了巨大的潜力,包括承载能力和软组织工程.