Gradient nanocomposite hydrogels for interface tissue engineering.
Gradient nanocomposite hydrogels for interface tissue engineering.
复制标题
DOI：
10.1016/j.nano.2017.02.022
复制
发表时间：
2018-10
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gaharwar AK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Cross LM;Shah K;Palani S;Peak CW;Gaharwar AK
二维（2D）纳米材料是一类新兴材料，由于高表面积和盘状形状而具有独特的物理和化学性质。最近，这些二维纳米材料由于其物理强化聚合物网络的能力而被研究用于一系列生物医学应用，包括组织工程、治疗递送和生物成像。在这里，我们提出了一种使用两种天然聚合物（明胶甲基丙烯酰（GelMA）和甲基丙烯酸化卡帕角叉菜胶（MkCA））轻松制造梯度支架的方法，并用二维纳米硅酸盐增强，以模拟天然组织界面。纳米硅酸盐的添加导致预聚物溶液的剪切稀化特性，并增加了交联梯度结构的机械刚度。使用微工程流道获得机械性能、微观结构和细胞粘附特性的梯度。梯度结构可用于了解细胞-基质相互作用并设计用于模拟组织界面的梯度支架。我们提出了一种使用两种天然聚合物（甲基丙烯酸明胶（GelMA）和甲基丙烯酸化卡帕卡拉胶（MkCA））的梯度支架的简便制造方法，并用二维纳米硅酸盐增强，以模拟天然组织界面。实现了机械性能、微观结构和细胞粘附特性的梯度。这种简单的方法可以应用于存在结构、机械和生物特性自然梯度的组织界面的再生。
Two-dimensional (2D) nanomaterials are emerging class of materials with unique physical and chemical properties due to high surface area and disc-like shape. Recently, these 2D nanomaterials are investigated for a range of biomedical applications including tissue engineering, therapeutic delivery and bioimaging, due to their ability to physically reinforce polymeric networks. Here, we present a facile fabrication of a gradient scaffold with two natural polymers (gelatin methacryloyl (GelMA) and methacrylated kappa carrageenan (MkCA)) reinforced with 2D nanosilicates to mimic the native tissue interface. The addition of nanosilicates results in shear-thinning characteristics of prepolymer solution and increases the mechanical stiffness of crosslinked gradient structure. A gradient in mechanical properties, microstructures and cell adhesion characteristics was obtained using a microengineered flow channel. The gradient structure can be used to understand cell-matrix interactions and to design gradient scaffolds for mimicking tissue interfaces. We present a facile fabrication of a gradient scaffold with two natural polymers (gelatin methacrylate (GelMA) and methacrylated kappa carrageenan (MkCA)) reinforced with 2D nanosilicates to mimic the native tissue interface. A gradient in mechanical properties, microstructures and cell adhesion characteristics was achieved. This simple approach could be applied to regeneration of tissue interfaces where a natural gradient in the structural, mechanical, and biological properties exists.
登录
查看更多内容
影响因子：
10
作者：
Mahadik, Bhushan P.;Wheeler, Tobias D.;Harley, Brendan A. C.
通讯作者：
Harley, Brendan A. C.
影响因子：
14
作者：
Nichol, Jason W.;Koshy, Sandeep T.;Bae, Hojae;Hwang, Chang M.;Yamanlar, Seda;Khademhosseini, Ali
通讯作者：
Khademhosseini, Ali
影响因子：
9.7
作者：
Gaharwar, Akhilesh K.;Rivera, Christian P.;Schmidt, Gudrun
通讯作者：
Schmidt, Gudrun
影响因子：
10.7
作者：
Antonov, YA;Gonçalves, MP
通讯作者：
Gonçalves, MP
影响因子：
10
作者：
Mihaila, Silvia M.;Gaharwar, Akhilesh K.;Khademhosseini, Ali
通讯作者：
Khademhosseini, Ali