Tunable methacrylated hyaluronic acid-based hydrogels as scaffolds for soft tissue engineering applications.
Tunable methacrylated hyaluronic acid-based hydrogels as scaffolds for soft tissue engineering applications.
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DOI：
10.1002/jbm.a.36814
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发表时间：
2020-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Schmidt CE
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Spearman BS;Agrawal NK;Rubiano A;Simmons CS;Mobini S;Schmidt CE
基于透明质酸（HA）的生物材料已被探索用于生物医学工程中的许多应用，特别是作为组织再生支架。HA的交联形式更稳健，并提供可调的机械性能和降解速率，这在再生医学中至关重要;然而，文献中报道的交联方式各不相同，并且几乎没有对各种交联方法的不同支架性能进行比较。在本研究中，我们对HA的两种甲基丙烯酸酯化技术（甲基丙烯酸缩水甘油酯HA（GMHA）或甲基丙烯酸酐HA（MAHA））进行了直接比较。这两种甲基丙烯酸化HA的方法提供的甲基丙烯酸化程度范围从2.4%到86%，反映了比仅使用单一甲基丙烯酸化技术可能的更广泛的性质。我们还采用压痕技术表征了从大鼠分离的9种不同组织（从最软的肺到最硬的肌肉）的机械性能，并表明我们可以使用GMHA或MAHA匹配全范围的机械性能（0.35 kPa至6.13 kPa）。为了说明神经组织工程应用的实用性，设计了具有粘附蛋白的功能性水凝胶（具有胶原蛋白I和层粘连蛋白的GMHA或MAHA基水凝胶），其具有与大鼠坐骨神经机械匹配的有效模量（2.47 ± 0.31 kPa）。我们证明了这些水凝胶支持背根神经节培养物的3D轴突伸长的能力。总的来说，我们已经表明，甲基丙烯酸酯化HA提供了一个可调的平台，具有广泛的性质，用于软组织工程。
Hyaluronic acid (HA)-based biomaterials have been explored for a number of applications in biomedical engineering, particularly as tissue regeneration scaffolds. Crosslinked forms of HA are more robust and provide tunable mechanical properties and degradation rates that are critical in regenerative medicine; however, crosslinking modalities reported in the literature vary and there are few comparisons of different scaffold properties for various crosslinking approaches. In this study we offer direct comparison of two methacrylation techniques for HA (glycidyl methacrylate HA (GMHA) or methacrylic anhydride HA (MAHA)). The two methods for methacrylating HA provide degrees of methacrylation ranging from 2.4% up to 86%, reflecting a wider range of properties than is possible using only a single methacrylation technique. We have also characterized mechanical properties for nine different tissues isolated from rat (ranging from lung at the softest to muscle at the stiffest) using indentation techniques and show that we can match the full range of mechanical properties (0.35 kPa to 6.13 kPa) using either GMHA or MAHA. To illustrate utility for neural tissue engineering applications, functional hydrogels with adhesive proteins (either GMHA or MAHA base hydrogels with collagen I and laminin) were designed with effective moduli mechanically matched to rat sciatic nerve (2.47 ± 0.31 kPa). We demonstrated ability of these hydrogels to support 3D axonal elongation from dorsal root ganglia cultures. Overall, we have shown that methacrylated HA provides a tunable platform with a wide range of properties for use in soft tissue engineering.
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影响因子：
6.2
作者：
Hachet, Emilie;Van Den Berghe, Helene;Auzely-Velty, Rachel
通讯作者：
Auzely-Velty, Rachel
影响因子：
14.8
作者：
Kaewkhaw, Rossukon;Scutt, Andy M.;Haycock, John W.
通讯作者：
Haycock, John W.
DOI：
10.1083/jcb.200405004
发表时间：
2004-09-13
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Engler AJ;Griffin MA;Sen S;Bönnemann CG;Sweeney HL;Discher DE
通讯作者：
Discher DE
DOI：
10.1163/156856207781494377
发表时间：
2007-08-01
影响因子：
3.6
作者：
Deister, Curt;Aljabari, Samer;Schmidt, Christine E.
通讯作者：
Schmidt, Christine E.
DOI：
10.2217/nnm.10.12
发表时间：
2010-04
期刊：
Nanomedicine (London, England)
影响因子：
--
作者：
Geckil H;Xu F;Zhang X;Moon S;Demirci U
通讯作者：
Demirci U