Generation of 3D Bioprinted Gradient, Chiral, and Stimuli-Responsive Nanocomposite Hydrogelsas Multifunctional Biomaterials for Cell-Biomaterial Interaction Studies
Generation of 3D Bioprinted Gradient, Chiral, and Stimuli-Responsive Nanocomposite Hydrogelsas Multifunctional Biomaterials for Cell-Biomaterial Interaction Studies
批准号:
268394705
负责人:
Dr. Nermin Seda Kehr
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Research Grants
财政年份:
2015
资助国家:
德国
项目状态:
已结题
起止时间:
2014-12-31 至 2021-12-31
中文摘要
组织工程学的目标是产生能够模拟自然组织的3D解剖几何和功能的生物材料。在这方面,3D生物打印得到了很大的关注,在3D生物打印中,生物材料基质中的细胞被打印在定义的3D结构中。然而,3D生物打印还处于早期阶段,到目前为止打印的材料性能有限。因此,需要先进的材料来实现多功能3D组织结构的3D生物制造,其在单一材料中提供自然组织属性的复杂性。这一要求对于材料来说是必不可少的,以确保对细胞-材料相互作用的真实研究接近模拟自然组织。为了超越目前3D生物打印和细胞-材料相互作用研究的技术水平,我们提出了一个具有挑战性的多学科项目,该项目利用了我们在纳米复合材料(NC)水凝胶方面的专业知识。我们的目标是创造第一个3D生物打印多功能NC水凝胶的例子。这种先进的材料将以单一、新颖、多功能的生物材料的形式制造,具有天然组织的以下特征:a)化学和物理梯度,b)机械上强大的水凝胶网络,c)明确的3D结构,d)不同梯度的连接,e)手性,f)刺激反应能力。在我们的方法中,我们将合成双功能手性刺激响应纳米材料,用于构建各自的NC水凝胶,并将其与不同的细胞一起用于制备手性纳米复合生物墨水。然后,利用我们手中的生物墨水,我们将生成具有多种功能的3D生物打印梯度、手性和刺激响应性生物材料。有了这些先进的构造,我们将同时研究所有实现的材料属性对细胞行为的影响。因此,该项目将开辟3D生物打印领域的新天地,并将对组织工程中细胞-材料相互作用的研究产生强大的影响。
英文摘要
Tissue engineering aims to generate biomaterials that can mimic native tissues’ 3D anatomical geometries and functions. In this respect, much attention has been given to 3D bioprinting, in which cells in a biomaterial matrix are printed in defined 3D architectures. However, 3D bioprinting is at an early stage, and the materials printed up to date have limited properties. Therefore, advanced materials are needed to realize the 3D biofabrication of multifunctional 3D tissue constructs that provide the complex nature of native tissue properties in a single material. This requirement is essential for the material to ensure the close simulation of native tissue for realistic studies of cell-material interactions. To go beyond the current state of the art in 3D bioprinting and cell-material interaction studies, here we propose a challenging and multidisciplinary project that capitalizes on our expertise in nanocomposite (NC) hydrogels. We aim to generate the first example of a 3D bioprinted multifunctional NC hydrogel. This advanced material will be fabricated with - in a single, novel, multifunctional biomaterial - the following characteristics of native tissue: a) chemical and physical gradients, b) a mechanically strong hydrogel network, c) a defined 3D architecture, d) connection of different gradients, e) chirality, and f) a stimuli-responsive capability. In our approach, we will synthesize bifunctional chiral stimuli-responsive nanomaterials, for the construction of the respective NC hydrogels, which will be used with different cells for the preparation of “chiral nanocomposite bio-inks”. Then with our bio-inks in our hands we will generate 3D bioprinted gradient, chiral and stimuli responsive biomaterials with multiple functionalities. With these advanced constructs, we will simultaneously study the impact of all implemented material properties on cell behavior. Thus, this project will open new horizons in the field of 3D bioprinting and will have a strong impact on cell-material interaction research in tissue engineering.
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DOI:
10.1088/1758-5090/ab15ca
发表时间:
2019-07-01
期刊:
BIOFABRICATION
影响因子:
9
作者:
[Motealleh, Andisheh, Dorri, Pooya, Kehr, Nermin S.]
通讯作者:
Kehr, Nermin S.
Step‐Gradient Composite Hydrogels for Local Drug Delivery and Directed Cell Migration
用于局部药物输送和定向细胞迁移的Stepâ梯度复合水凝胶
DOI:
10.1002/anbr.202000114
发表时间:
2021
期刊:
Advanced NanoBiomed Research
影响因子:
3.4
作者:
[A. Motealleh, N. S. Kehr]
通讯作者:
N. S. Kehr
3D printed step‐gradient composite hydrogels for directed migration and osteogenic differentiation of human bone marrow‐derived mesenchymal stem cells
3D打印阶梯梯度复合水凝胶用于人骨髓间充质干细胞的定向迁移和成骨分化
DOI:
10.1002/nano.202100113
发表时间:
2021
期刊:
Nano Select
影响因子:
--
作者:
[A. Motealleh, A. Schulten, N. S. Kehr]
通讯作者:
N. S. Kehr
DOI:
10.1088/1748-605x/ab82ea
发表时间:
2020-07-01
期刊:
BIOMEDICAL MATERIALS
影响因子:
4
作者:
[Motealleh, Andisheh, Dorri, Pooya, Kehr, Nermin S.]
通讯作者:
Kehr, Nermin S.
DOI:
10.1039/c9tb00591a
发表时间:
2019-06-21
期刊:
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B
影响因子:
7
作者:
[Motealleh, Andisheh, De Marco, Rossella, Kehr, Nermin Seda]
通讯作者:
Kehr, Nermin Seda
共 6 条
国内基金
海外基金
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面向组织工程宏/微血管化的流道/多孔耦合生物 3D 打印研究
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批准号:ZCLZ26C1001
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:邵磊
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依托单位:
高速喷气织机非标部件3D打印技术研究
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:陈雨莹
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依托单位:
船舶海工用粘结剂喷射3D打印金属复合材料成形技术开发
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:徐龙
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依托单位:
高效换热不锈钢模具3D打印关键技术及装备开发
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:刘双宇
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依托单位:
3D打印纤维再生细骨料混凝土的研制和开发
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:李权
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依托单位:
轨道角动量3D动态显示技术开发
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:林畅
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依托单位:
柔性 3D 显示用圆偏振发光聚氨酯的无溶剂组装及手性放大机制
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批准号:ZCLQN26B0401
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:段慧敏
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依托单位:
适用于关节镜辅助单孔内镜脊柱融合手术的3D 打印融合器个性化设计及解剖适配效果研究
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批准号:JCZRLH202600983
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2026
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负责人:
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依托单位:
高活性肽-金属离子-骨水泥三重整合3D打印复合支架在糖尿病足创面修复中的作用机制研究
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批准号:JCZRLH202600954
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2026
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负责人:
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依托单位:
柑橘果胶基3D打印食用墨水构建及其负载辛弗林的控释机制
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批准号:2026JJ60382
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项目类别:省市级项目
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批准年份:2026
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负责人:周鹏
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依托单位: