研究

德克萨斯州A&M研究人员生产蛋白质传输3D生物Ink

德克萨斯农工大学研究人员制作了生物学,可用于将蛋白质运输的3D打印支架用于治疗目的。

这项研究以“使用纳米工程在3D中打印治疗蛋白生物INK控制和直接细胞迁移,显示了一种具有强大机械性能的可生物降解生物学的方法。

该研究的共同作者查尔斯·W·帕克(Charles W. Peak)博士解释说,借助生物界的帮助,“生物活性治疗的长期递送可以改善3D印刷支架内的细胞迁移,并可以帮助脚手架的快速血管化。”

基于PEGDTT的Bioink的3D打印。图片通过John Wiley&Sons。
基于PEGDTT的Bioink的3D打印。图片通过John Wiley&Sons。

Bioinks and regenerative medicine

脚手架是能够维持和迁移活细胞的细胞外结构。尽管在3D生物打印中很常见脚手架生物学的生产是一种持久挑战,但持续挑战是生产具有稳定的机械和可生物降解特性的材料。

在德克萨斯A&M研究中,使用聚乙二醇(PEGDTT)进行了生物学,这是一种与工业和医学应用合成的化合物。具有低粘度的PEGDTT碱材料已用2D纳米硅酸盐(单层纳米颗粒)修饰,以使Bioink高度粘稠,因此可以通过3D Bioprointer的注射器注入。

作者解释说:“为了获得剪切稀释的生物互联,我们将纳米硅酸盐(NSI)(4%wt。vol-1)添加到PEGDTT中。我们较早的研究表明3–4%wt。需要纳米硅酸盐的vol-1才能获得剪切的特性。”

一旦印刷了生物互联,就可以通过紫外线固化获得强大的机械性能,从而形成共价交叉链接以产生强度。

紫外线固化Bionk以获得更好的机械性能。图片通过John Wiley&Sons。
紫外线固化Bionk以获得更好的机械性能。图片通过John Wiley&Sons。

释放蛋白质

按照3D打印,PEGDTT支架与牛蛋白一起扎根,作为测试其效用的一种手段。在此测试中,支架显示出高细胞活力为85%。结果还认为laponite xlg添加到生物焦中的纳米硅酸盐可以延长治疗蛋白的释放。随着脚手架结构的降解,该蛋白质在二十八天内完全释放。

研究总结说:“已经引入了3D印刷结构中隔离和释放治疗蛋白的能力的剪切生物互联。”“生物界由可降解的PEGDTT和2D组成纳米硅。机械性能,肿胀动力学和降解速率可以通过PEGDA和纳米硅酸盐的量来调节。”

“总的来说,这项研究提供了在3D中打印蛋白质疗法的原理证明,可用于控制和直接细胞功能。”

从第1天到28日,3D打印的脚手架。
从第1天到28日,3D打印的脚手架。

这项研究中讨论的研究标题为“使用纳米工程生物互通在3D中打印治疗蛋白来控制和直接细胞迁移。它发表在先进的健康材料并由查尔斯·W·帕克(Charles W.

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特色图片显示3D打印的脚手架从第1天到28号。图片通过John Wiley&Sons。