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納米工程Bioink可以簡化生物負載3D凝膠的印刷

來源: 攜手健康網
2019/11/27 13:18:13 已瀏覽:

           德州農工大學的*消息表明,關于3D生物打印結構的有據可查的故事可能需要修正。這些故事說3D生物打印結構在摻入治療性蛋白質方面做得很差。但是現在看來,這些結構可以很容易地裝載治療性蛋白質,可以將其長時間隔離,然后逐漸釋放以控制細胞功能。


3D生物打印正在成為一種有希望的方法,用于快速制造用于設計*,健康,功能組織的含細胞構建體。但是,3D生物打印的主要挑戰之一是缺乏對細胞功能的控制。生長因子是一類特殊的蛋白質,可以控制細胞的命運和功能。但是,這些生長因子不能輕易長時間地摻入3D生物打印結構中


在德克薩斯A&M進行的一項*研究中,生物醫學工程師Akhilesh K. Gaharwar博士實驗室的研究人員配制了一種生物墨水,以促進能夠在精確位置釋放蛋白質治療劑的3D結構的打印。該研究人員的發現*近發表在《高級醫療保健材料》上,標題為“ 使用納米工程化的生物墨水控制和指導細胞遷移以3D方式打印治療性蛋白質 ”。


“向聚(*)-二硫蘇糖醇(PEGDTT)中添加2D納米硅酸鹽導致形成剪切稀化的生物油墨,并具有較高的可印刷性和結構保真度,”該論文的作者詳細介紹。“可以通過改變PEG:PEGDTT的比例和納米硅酸鹽的濃度來調節3D打印結構的機械性能,膨脹動力學和降解速率。”


納米工程Bioink可以簡化生物負載3D凝膠的印刷


本質上,德克薩斯州A&M團隊找到了一種打印水凝膠的方法,水凝膠是一種可以吸收和保留大量水的3D結構,可以隔離治療性蛋白質。研究小組使用了一種生物墨水,其中摻入了一種惰性聚合物聚*(PEG),這對組織工程非常有利,因為它不會激發免疫系統。


典型的PEG聚合物溶液粘度低,這會使3D打印復雜化。為了克服這一局限性,研究小組將PEG聚合物與納米顆粒結合在一起。與聚合物水凝膠本身相比,這種組合產生了*的生物墨水水凝膠,可支持細胞生長并且可印刷性增強。


在試驗載有促血管生成治療劑的3D打印結構時,得克薩斯州A&M科學家觀察到該治療劑的持續釋放,促進了人內皮臍靜脈細胞的快速遷移。科學家斷言:“這種設計具有生物活性的墨水以控制和指導細胞行為的方法,可以用來為再生醫學設計3D復雜組織結構。”


這種新技術基于Gaharwar開發的納米粘土平臺,可用于蛋白質治療劑的精確沉積。這種生物墨水配方具有獨特的剪切稀化特性,可以注入材料。然后,材料迅速停止流動,固化并停留在原位,這對于3D生物打印應用程序是非常需要的。


該論文的主要作者,德克薩斯A&M生物醫學工程師Charles W. Peak博士說:“這種使用納米粘土的配方螯合了增加細胞活性和增殖的治療藥物。” “此外,生物活性治療劑的延長交付可以改善3D打印支架內的細胞遷移,并有助于支架的快速血管生成。”


Gaharwar說,延長治療藥物的使用還可以通過降低治療藥物的濃度以及*地減少與超生理學劑量有關的不良副作用來降低總成本。他說:“總體而言,這項研究提供了以3D打印蛋白質療法的原理性證明,該療法可用于控制和指導細胞功能。”
     (責任編輯:fqj)



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