Gelatine对软骨组织工程氧化藻酸盐 - 明胶水凝胶3D可印刷性改善的物理化学改性

这项工作探索了3D Bioplotting以模仿自然关节软骨的内在层次结构。藻酸盐二醛 - 明胶(ADA-GEL)用作水凝胶油墨以产生分层有序的支架。与先前报道的ADA-凝胶组合物相比,我们引入了一种改性配方,其具有较高量的热改性明胶。

突出了

海藻酸二醛-明胶生物打印技术在软骨组织工程中的应用。

明胶的热前处理影响水凝胶的力学和流变特性。

Gelatine的热预处理使得能够进行等级复杂结构的3D印刷。

明胶通过水解得到降解,其可印刷性通过流变学分析得到进一步证实。ADA(3.75%w/v)-GEL(7.5%w/v)在80°C条件下经过3小时的明胶改性后,可以打印成超过1cm的多层复杂结构。用µ-CT分析证实了支架的分层结构。为了研究其力学性能,以及水凝胶作为细胞播种和封装基质的适宜性,进行了纳米压痕实验。测量了~ 5kpa范围内的弹性模量。明胶热处理使ADA-GEL的力学和流变性能发生改变。

总之,本研究证明了提高ADA-GEL水凝胶的可印刷性,以制造具有形状稳定性和保真度的等级支架结构,而无需使用添加剂或交联剂来改变初始水凝胶化学物质,提供有价值的方法软骨组织工程设计支架的制作。

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材料:如Sarker所述合成共价交联的ADA-凝胶水凝胶20]。简而言之,ADA(藻酸酯 - 二醛),由藻酸盐(Vivapharm®藻酸盐,pH176,来自棕藻,药物赋形剂等级,JRS Pharma GmbH&Co.KG,德国)使用钠(meta)的句号(NaIO4在乙醇-超纯水混合物(1:1)中作为氧化剂。悬浮液在22°C(室温,RT)下完全无光搅拌6 h。通过加入乙二醇(VWR Chemicals International)使氧化反应骤冷,并额外搅拌30分钟。所得悬浮液被转移到多个透析分子多孔膜管(MWCO: 6-8 kDa, Spectrum Laboratories, USA),并对超纯水(UPW, mmi - q®,mmi - q)进行透析。默克密理博,德国)。透析5天,每天更换2次UPW。透析后,ADA产品被冷冻至少48小时,然后转移到冷冻干燥机(ALPHA 1-2 LDplus, CHRIST Gefriertrocknungsanlagen,德国)进行冻干。

文章信息:T. Kreller, T. Distler, S. Heid, S. Gerth, R. Detsch, A.R. Boccaccini, geline for the Improvement of 3D Printability of Oxidized alginate - gelathydrogel Towards软骨组织工程,材料与设计,2021。https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.109877。

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