近日在美國化學(xué)學(xué)會（ACS）期刊《Biomacromolecules》，芬蘭阿爾托大學(xué)化工學(xué)院Monika Osterberg研究小組發(fā)表了一篇新材料方向的研究成果。
 

 

目前3D打印技術(shù)已在生物醫(yī)用領(lǐng)域用于精密支架的制備。纖維素納米原纖維水凝膠作為3D打印材料，因為其剪切稀化特性獲得廣泛關(guān)注。聯(lián)合使用纖維素納米原纖維（CNF）水凝膠與海藻酸鹽，在Ca²⁺存在時，可有效促進(jìn)打印支架的交聯(lián)。在這份研究中，球狀膠質(zhì)木質(zhì)素顆粒（CLPs，球狀木質(zhì)素納米顆粒）被用于制備CNF-alginate-CLP復(fù)合支架。原子力顯微鏡獲得的高分辨率圖像顯示球狀木質(zhì)素納米顆粒與纖維素納米原纖維水凝膠均勻混合。
 

球狀木質(zhì)素納米原纖維為CNF-alginate-CLP復(fù)合支架帶來了氧化特性并具有濃度依賴特性；在低剪切速率下增加了水凝膠的粘性，可以為支架打印提供更好的形態(tài)穩(wěn)度及打印分辨率。有趣的是，在高剪切速率下，球狀膠質(zhì)木質(zhì)素也不影響復(fù)合材料的粘性，顯示纖維素納米原纖維水凝膠的剪切稀化特性得到良好保持。
 

CNF-alginate-CLP納米顆粒復(fù)合支架在打印、交聯(lián)后，保存于含Ca²⁺、Mg²⁺的杜爾伯克磷酸緩沖液7天形態(tài)穩(wěn)定。這個3D打印支架，在冷凍干燥后顯示復(fù)水比例超過80%，顯示了很高的保水能力。而利用細(xì)胞系HepG2作的細(xì)胞活力測試，顯示CLPs對細(xì)胞增殖沒有消極作用。用熒光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，HepG2細(xì)胞不僅在多孔支架的表面生長，而且在其內(nèi)部也不斷增值。該研究結(jié)果顯示CNF-alginate-CLP復(fù)合支架，在軟組織工程及再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價值。

在該研究中，Monika Osterberg的團(tuán)隊使用的生物3D打印機(jī)即CELLINK公司研發(fā)的BIO X。BIO X 生物3D打印機(jī)，面向客戶需求設(shè)計，提供業(yè)界領(lǐng)先的解決方案。在全球范圍內(nèi)驅(qū)動科技進(jìn)步，助力人類生活品質(zhì)提升。

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