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紫外线辅助挤出生物打印生产GelMA水凝胶,用于软组织工程

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-08 08:33:59   浏览次数:1387  
核心提示:紫外线辅助挤出生物打印生产GelMA水凝胶,用于软组织工程
    对于生物打印软组织而言,要加工既满足机械性能要求,还要满足完整性和复杂性的组织结构,是很难的。通常情况下,科学家们倾向于使用像PCL这样的材料来加强生物3D打印结构的内部,但是PCL后期的降解时间太长。
 
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    新加坡南洋理工大学提出了一种基于紫外线和挤出工艺的生物3D打印方案,可以辅助制造结构完整的软组织。该团队在一篇题为《逐层紫外线辅助挤出的生物打印水凝胶结构》的文章中展示了他们的研究成果,这些结构具有较高的纵横比,适用于软组织工程应用。
 
    摘要中写道:“我们提出了一种简便的生物打印方案,即将快速挤出的生物打印技术与内置的紫外线固化系统相结合,促进GelMA水凝胶的逐层紫外线固化,形成基于水凝胶、稳定的细胞结构软组织,纵横比较高。GelMA带有粘度增强剂(结冷胶),可以改善生物材料的可打印性和形状保真度,同时通过逐层紫外线固化工艺保持交联前的生物相容性。这种方法最终可以制造具有高纵横比(长度与直径)≥5的软组织结构;我们还研究了紫外线对打印分辨率和细胞活力的影响;此外,我们还展示了沿纵向和横向进行高纵横比组织多材料打印的能力,用于软组织工程应用。”
 
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    在软组织工程方面,虽然有很多生物打印的方式,但考虑到生物材料的兼容性、易操作性和制造速度,挤出似乎是最佳的解决方案。
 
    “理想的生物材料应该具有良好的打印适性、生物相容性和组织硬度,”研究人员解释道。“大多数现有的生物材料都是用天然生物材料改性而成,如明胶和胶原蛋白,形成具有可调性质的新型复合生物材料。特别是明胶甲基丙烯酰(GelMA),这种物质生物学特性优异、物理性质可调,是一种有前景的生物材料。”
 
    GelMA基的生物材料通常用于再生医学和组织工程,但如果这种材料的浓度过高,就会因为过高的交联密度以及刚度,限制细胞活性;如果浓度过低,就会导致形状保真度差、打印分辨率低。因此,需要进一步优化GelMA生物材料的稳定性和可打印性。
 
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