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

应用于软骨组织工程的海藻酸二醛明胶生物打印技术。

明胶的热预处理对水凝胶的力学和流变特性有影响。

Gelatine的热预处理使得能够进行等级复杂结构的3D印刷。

明胶可通过水解降解，从而获得可裁剪的印刷性特性，进一步通过流变性分析得到证实。用明胶在80℃下改性3 h的ADA(3.75%w/v)-GEL(7.5%w/v)可打印出支架高度超过1cm的层次复杂结构。采用µ-CT分析确定支架的层次结构。为了检验水凝胶的力学性能以及作为细胞播种和封装的合适基质的适用性，进行了纳米压痕。测量弹性模量在~ 5kpa范围内。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-凝胶水凝胶等［20]。简而言之，ADA（藻酸酯 - 二醛)是由藻酸盐(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， Sigma-Aldrich，德国)作为乙醇-超纯水混合物(1:1)的氧化剂。悬浮液在22℃(室温，RT)下完全无光搅拌6 h。氧化反应通过加入乙二醇(VWR化工国际公司)淬火，并搅拌额外30分钟。合成的悬浮液被转移到几个透析分子多孔膜管(MWCO: 6-8 kDa, Spectrum Laboratories, USA)，并对超纯水进行透析(UPW, milliq®，默克密理博,德国)。在五天的透析期间，UPW每天改变两次。透析后，ADA产品冷冻至少48小时，然后转入冷冻干燥机(ALPHA 1-2 LDplus, CHRIST Gefriertrocknungsanlagen, Germany)进行冻干。

文章信息:T. Kreller, T. Distler, S. Heid, S. Gerth, R. Detsch, A.R. Boccaccini，用于改善氧化海藻酸盐-明胶水凝胶的3D打印性的明胶的物理化学改性，面向软骨组织工程，材料与设计，2021。https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.109877。