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BIO X 生物3D打印助力生物相容性材料开发

近日在美国化学学会(ACS)期刊《Biomacromolecules》,芬兰阿尔托大学化工学院Monika Osterberg研究小组发表了一篇新材料方向的研究成果。

目前3D打印技术已在生物医用领域用于精密支架的制备。纤维素纳米原纤维水凝胶作为3D打印材料,因为其剪切稀化特性获得广泛关注。联合使用纤维素纳米原纤维(CNF)水凝胶与海藻酸盐,在Ca2+存在时,可有效促进打印支架的交联。在这份研究中,球状胶质木质素颗粒(CLPs,球状木质素纳米颗粒)被用于制备CNF-alginate-CLP复合支架。原子力显微镜获得的高分辨率图像显示球状木质素纳米颗粒与纤维素纳米原纤维水凝胶均匀混合。

球状木质素纳米原纤维为CNF-alginate-CLP复合支架带来了氧化特性并具有浓度依赖特性;在低剪切速率下增加了水凝胶的粘性,可以为支架打印提供更好的形态稳度及打印分辨率。有趣的是,在高剪切速率下,球状胶质木质素也不影响复合材料的粘性,显示纤维素纳米原纤维水凝胶的剪切稀化特性得到良好保持。

 

CNF-alginate-CLP纳米颗粒复合支架在打印、交联后,保存于含Ca2+、Mg2+的杜尔伯克磷酸缓冲液7天形态稳定。这个3D打印支架,在冷冻干燥后显示复水比例超过80%,显示了很高的保水能力。而利用细胞系HepG2作的细胞活力测试,显示CLPs对细胞增殖没有消极作用。用荧光显微镜观察发现,HepG2细胞不仅在多孔支架的表面生长,而且在其内部也不断增值。该研究结果显示CNF-alginate-CLP复合支架,在软组织工程及再生医学领域具有潜在应用价值。

 

 

 

 

 

 

 

 

在该研究中,Monika Osterberg的团队使用的生物3D打印机即CELLINK公司研发的BIO X。BIO X 生物3D打印机,面向客户需求设计,提供业界领先的解决方案。在全球范围内驱动科技进步,助力人类生活品质提升。

 


 

原文链接

 

https://dx.doi.org/10.1021/acs.biomac.9b01745