在《华尔街日报》最近发表的一篇文章生物打印,研究人员讨论了交联方法3 d cryoprinting和freezing-modulated交联的适用性。
研究:3 d cryoprinting Freezing-modulated-crosslinking:交联方法。图片来源:Gorodenkoff / Shutterstock.com
背景
在过去的十年,3 d生物打印,也称为cell-filled或生理上重大的印刷材料,取得了相当大的进步,现在是一个共同制造组织工程技术。的常见bioink extrusion-based 3 d生物打印,海藻酸钠,有很好的生物相容性和便宜。
印刷使用海藻酸bioinks提供了大量的时间和交联速度的挑战。技术被称为“3 d cryoprinting”或“3 d cryobioprinting”使用低于冰点的温度冻结/固化的bioink沉积为了创建复杂对象的软bioinks像海藻酸。
而柔软的生物材料可以用于3 欧洲杯足球竞彩d cryoprinted硬结构,很难解冻这些刚性,冻结结构为工具在组织工程支架。由于对象是冻结,许多流行的交联技术用于3 d生物打印不能使用。内部交联的劣势bioink只能通过喷嘴挤压在很短的时间内变得很粘稠。仍然有一些交联的选项3 d cryoprinted物品,所以在这个领域可以大大增强技术创新。
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了交联方法冷冻物品由3 d cryoprinting,称为freezing-modulated-crosslinking。冷冻食品解冻在交联剂流体在监管期间熔化速率freezing-modulated交联,交联发生一层一层地和对象可以保持其印刷的形状。识别关键的热参数,这个过程是使用数学模型研究。通过印刷各种多层海藻酸的雕塑,结果被实验验证。
交联的团队研究了freezing-modulated-crosslinking技术3 d cryoprinted对象。一个低粘度海藻酸bioink第一次被挤压通过喷嘴在3 d cryoprinting然后冻在印刷板。冷冻物品可以被保存在一个冰箱短期或长期使用在印刷完成后执行。准备使用脚手架时,freezing-modulated-crosslinking利用慢慢解冻冷冻对象内部交联剂浴而保留原来的形状。也用于组织工程支架的目的。为了交联冻、细胞支架freezing-modulated交联是检查。
研究人员采用无量纲分析确定热变量控制freezing-modulated交联过程。印刷的不同形状的海藻酸钠溶液浓度和2%使用freezing-modulated CaCl交联,交联2浴,这些因素的影响是定量调查。
观察
格显示相同数量的收缩2%,交联剂浴包括是否CaCl 4%或6%2。甚至融化速度变慢,如交联剂温度2°C,可以使用freezing-modulated交联;然而,这种延长交联过程和结果精度没有明显增加的对象。因此,推荐的条件在CaCl freezing-modulated交联海藻酸的对象2的初始对象温度-80°C和交联剂浴温度为-0.05°C。对象相比,融化速度慢,融化的更快显示更收缩的对象。收缩的一个统计上的显著差异是晶格之间20°C或室温交联,和交联-0.05°C。
freezing-modulated交联产生的打印对象在一个物体温度-80°C和交联剂浴温度为-0.05°C大多数几乎像期望的对象的大小。物体的大小和形状由CaCl在统计学上没有显著影响2交联剂浓度的浴。
使用CaCl的一个缺点2对交联海藻酸bioinks是小样本大小是必需的,为了足够的交联剂扩散到cryoprinted项目。
结论
总之,本研究发展一种技术称为freezing-modulated交联,交联3 d cryoprinted对象使用一个数学模型来确定临界温度的因素。根据实验发现,这种方法可以交联对象由软bioinks没有使它们失去预期的形状。
结果表明,该方法是可行的和定性支持预测数学模型。Frozen-modulated交联的扩张的类型的生物材料,可以用于3 d cryoprinting和类型的结构,可以使用欧洲杯足球竞彩软bioinks印刷都增加这些技术的潜在用途。
作者提到的潜在应用3 d cryoprinting可能增加了有条不紊的分析提出了交联的策略。藻酸盐支架,3 d cryoprinted层可以播种与细胞组织再生或三维细胞培养。他们表示,未来的研究将需要考虑freezing-modulated交联过程如何影响细胞的生存能力如果要雇佣与bioinks包含细胞。
源
沃伯顿,L。Rubinsky, B。3 d cryoprinting Freezing-modulated-crosslinking:交联方法。生物打印e00225 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2405886622000355
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