物理特性和细胞反应的明胶酰散装水凝胶和高度有序的多孔水凝胶gydF4y2Ba
海盐阴gydF4y2Ba
1、2gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
Mengxiang朱gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba王迎迎gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
利华国际罗gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba
菁你们gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba*和gydF4y2BaBae胡恩李gydF4y2Ba1、2gydF4y2Ba*gydF4y2Ba- 1gydF4y2Ba温州研究所,中国科学院大学温州,浙江,中国gydF4y2Ba
- 2gydF4y2Ba瓯江实验室(浙江Rengerative医学实验室视觉和大脑健康),温州,浙江,中国gydF4y2Ba
- 3gydF4y2Ba学校和医院口腔修复、温州医科大学、温州,浙江,中国gydF4y2Ba
蛋白质水凝胶有高含量的水在他们的三维(3 d)网络结构和表现出先天的生物活性以及柔软的组织如机械性能,导致被高度适用于各种组织工程领域。然而,精确控制蛋白质水凝胶的三维多孔结构仍然是一个挑战性的任务,和理解他们的多孔结构的影响在物理性质和细胞反应是组织工程的关键应用程序。在这项研究中,我们准备了高度有序的明胶甲基丙烯酰氯与普通连通孔隙水凝胶和传统散装水凝胶与不规则孔隙评价分歧的理化性质和细胞的行为。高度有序的明胶甲基丙烯酰氯水凝胶表现出高度的合规由于海绵样的结构而明胶甲基丙烯酰氯散装水凝胶表现出相对较高的模,但由于密集的脆性结构。高度有序的明胶甲基丙烯酰氯与连通孔隙水凝胶支持更高的细胞生存能力(大约100%)由于氧气和营养高效的通量密度相比大部分水凝胶显示细胞生存能力(约80%)。同时,高度有序的细胞明胶甲基丙烯酰氯水凝胶显示更延伸形态明胶甲基丙烯酰氯散装水凝胶相比,表现出一个更圆的形态在细胞培养期间。gydF4y2Ba
介绍gydF4y2Ba
最近细胞培养已经从二维向三维培养系统,因为三维培养系统可以更密切地概括gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba微环境由于增强信息和cell-matrix交互(gydF4y2BaPampaloni et al ., 2007gydF4y2Ba)。几种方法和技术已被用于3 d文化:水凝胶(gydF4y2Ba安徒生et al ., 2015gydF4y2Ba),生物反应器(gydF4y2Ba比et al ., 2009gydF4y2Ba)、三明治(gydF4y2Ba赖夫et al ., 2015gydF4y2Ba)、悬滴(gydF4y2BaBartosh Ylostalo, 2014gydF4y2Ba)、微流体平台(gydF4y2Ba王et al ., 2015gydF4y2Ba;gydF4y2Ba刘et al ., 2017gydF4y2Ba)、生物打印(gydF4y2Ba部落酋长et al ., 2020gydF4y2Ba)等。这些方法允许3 d细胞结构的形成(如球状体和多单元表),可以促进和信息交互,导致gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba例如细胞反应。然而,对于生物反应器、微流体平台和生物打印,需要特殊的仪器;悬滴文化引发的发生坏死区域中心的球状体;三明治文化限制和信息交互,使其只适合短期细胞培养。相对于其他文化系统,3 d水凝胶系统可能存在更多的生物微环境细胞因为水凝胶是接近人体组织含有70% - -80%的水。此外,水凝胶具有良好的生物相容性,可控制的机械性能,和细胞外基质结构的相似性,因此被认为是潜在的生物矩阵(gydF4y2BaNaderi-Meshkin et al ., 2014gydF4y2Ba;gydF4y2Ba李et al ., 2015gydF4y2Ba;gydF4y2Ba陆et al ., 2015gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
蛋白质水凝胶是特别适合细胞封装和组织再生的应用程序,因为他们有天生的生物信号提示促进cell-ECM交互而且直接细胞行为。虽然商用基底膜基质gydF4y2Ba®gydF4y2Ba为三维细胞培养提供vivo-like环境中,它有缺点包括批次变化和免疫反应由于成分的复杂性和提取源污染物(gydF4y2BaAisenbrey和墨菲,2020gydF4y2Ba)。近年来,几种蛋白质水凝胶,如胶原蛋白(gydF4y2BaParenteau-Bareil et al ., 2010gydF4y2Ba)蚕丝蛋白(gydF4y2Ba金正日et al ., 2004gydF4y2Ba)凝胶(gydF4y2BaJaipan et al ., 2017gydF4y2Ba)和血清白蛋白(gydF4y2Ba唐et al ., 2018gydF4y2Ba)已被用于三维细胞培养和组织再生的应用程序。在这些材料中,明胶是一种最受欢迎的廉价蛋白质/多肽材料制造蛋白质的水凝胶。胶原蛋白、明胶包含三肽Arg-Gly-Asp (RGD)序列对细胞粘附和矩阵metalloprotease (MMP)目标序列,这有利于细胞重构(gydF4y2Ba王et al ., 2016gydF4y2Ba)。然而,弱凝胶的机械性能在水溶液的体温可能是一个障碍对3 d细胞培养和组织工程的应用。一个范薄凯(gydF4y2BaVan Den薄凯et al ., 2000gydF4y2Ba)等人提出并准备明胶甲基丙烯酰胺水凝胶(GelMA:明胶甲基丙烯酰氯;明胶丙烯酸甲酯)第一次;GelMA提供了一个快速和高效photo-crosslinking过程在暴露于紫外线photo-initiators的存在。因此,GelMA可以很容易地和可控形成水凝胶力学性能取决于GelMA的浓度,methacryloylation, photo-initiators的浓度和光照强度。此外,GelMA保留功能性氨基酸序列等明胶RGD多肽序列和MMP退化序列,提供细胞粘附和改造环境(gydF4y2Ba卡亚特et al ., 2017gydF4y2Ba;gydF4y2Ba阴et al ., 2018gydF4y2Ba)。因此,细胞laden-GelMA水凝胶被广泛用于工程3 d组织副本等各种bio-applications组织工程(gydF4y2Ba克洛茨et al ., 2016gydF4y2Ba为3 d生物打印)“bio-ink”(gydF4y2BaMcBeth et al ., 2017gydF4y2Ba)和再生医学(gydF4y2BaAnnabi et al ., 2014gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
近年来,据报道,cell-laden GelMA水凝胶可以调节细胞行为(gydF4y2BaNichol et al ., 2010gydF4y2Ba;gydF4y2Ba悦et al ., 2015gydF4y2Ba;gydF4y2Ba赵et al ., 2016gydF4y2Ba)如扩散、迁移和分化在不同的三维培养系统。因此,GelMA 3 d水凝胶支架作为理想的候选人在组织工程和药物输送领域。然而,仍然有一些挑战在精确控制孔隙度、孔隙大小、互连GelMA水凝胶。水凝胶在不同孔隙结构取决于制备方法。他们可以无孔或大孔(10 - 500µm) (gydF4y2Ba李和穆尼,2016年gydF4y2Ba)。干散货水凝胶的孔隙大小与无孔结构(视觉观察)支架通常小于10μm,可以限制细胞浸润,组织生长和血管组织工程的形成构造(gydF4y2BaSedlačik et al ., 2020gydF4y2Ba)。另一方面,大孔与连通孔隙水凝胶可以在大量被压缩。目前,已有多种方法准备大孔水凝胶,包括porogen模板方法(gydF4y2BaHuebsch et al ., 2015gydF4y2Ba),cryogelation (gydF4y2BaKoshy et al ., 2014gydF4y2Ba),气体孔隙方法(gydF4y2BaDehghani Annabi, 2011gydF4y2Ba;gydF4y2Ba王et al ., 2014gydF4y2Ba),和机械porogen方法(gydF4y2Ba王et al ., 2018gydF4y2Ba)。这些大孔水凝胶可以压缩到低于10%的站在注入体积,并迅速恢复原来的体积和形状被分开后注射装置。与散装水凝胶相比,大孔水凝胶具有一些独特的优势,包括形状记忆、易用性和可控的物理和化学性质。最近,一些研究人员注意倒胶体晶体水凝胶,调节细胞的行为。Kotov集团证明了ICC水凝胶与六角结构相互联系定期毛孔可以增强信息和cell-ECM交互和可用于三维细胞培养(gydF4y2BaKotov et al ., 2004gydF4y2Ba;gydF4y2Ba尼科尔斯et al ., 2009gydF4y2Ba)然而,最新刑事法庭支架由可降解人工聚合物如聚丙烯酰胺(gydF4y2Bada Silva et al ., 2010gydF4y2Ba),聚(乙二醇)(gydF4y2BaStachowiak和欧文,2008gydF4y2Ba),聚(甲基丙烯酸羟乙基酯)(gydF4y2Ba长et al ., 2013gydF4y2Ba)和N-isopropylacrylamide (NIPAM) (gydF4y2Ba邵et al ., 2019gydF4y2Ba),限制了其在生物医学领域的应用。为了解决这个限制,夏等人报道的使用可降解合成聚(乳酸acid-hydroxyacetic酸)国际商会组织工程支架的应用程序。然而,合成生物可降解支架缺乏生物功能的规定cell-ECM交互(gydF4y2Ba崔et al ., 2013gydF4y2Ba;gydF4y2BaZhang et al ., 2014gydF4y2Ba)。为了解决这个问题,他们进一步修改刑事法庭支架的表面准备从PEGDA(聚(乙二醇)丙烯酸)制成使用模仿细胞外基质的胶原蛋白,让细胞坚持空心墙,从而显著提高信息和cell-ECM交互。虽然这些研究已经证明的重要性,结合刑事法庭脚手架技术和蛋白质改性技术对3 d细胞培养,仍有一些技术上的困难要克服,如细胞毒性产品一些合成材料的降解和蛋白质的繁琐操作修改。在这方面,GelMA-based ICC支架有一些优势,如酶能力没有蛋白质改性,生物降解,控制机械性能,控制常规孔隙结构(gydF4y2Ba李et al ., 2017gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
有两种类型的GelMA-based水凝胶被用作各种bioapplications 3 d支架。一个是GelMA散装水凝胶的随机孔隙结构研究了大部分GelMA研究而另一个是反向胶体晶体(ICC) GelMA水凝胶与常规孔隙结构发达(最近gydF4y2Ba李et al ., 2017gydF4y2Ba)。我们所知,没有报告GelMA水凝胶孔隙的影响规律对细胞行为。在这项工作中,我们研究了两种不同的GelMA水凝胶的孔隙结构的影响(GelMA散装支架和ICC支架)物理性能,机械性能,牙髓干细胞的行为在3 d细胞培养系统(gydF4y2Ba方案1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
方案1gydF4y2Ba。示意图说明细胞封装GelMA散装水凝胶和细胞播种GelMA ICC水凝胶。gydF4y2Ba
实验gydF4y2Ba
材料gydF4y2Ba
明胶(B型,100年和250年开花,阿拉丁上海,中国),碳酸钠,碳酸氢钠十水合物、氢氧化钠、acetohydroxamic酸、羟胺、十二烷基硫酸钠,丙氨酸从阿拉丁购买(上海,中国)。甲基丙酸烯酐(MAA) 2-hydroxy-4”——(2-hydroxyethoxy) 2-methylpropiophenone (I2959)和胶原酶(为125基民盟/ mg)买来Sigma-Aldrich(上海,中国)。氧化氘(DgydF4y2Ba2gydF4y2BaO)和2 2 3 3 dgydF4y2Ba4gydF4y2Ba(D, 98%) sodium-3-trimethylsilylpropionate (TMSP)获得剑桥同位素实验室(安多弗,美国)。人牙髓干细胞(hDPSCs)收到温州医科大学(gydF4y2Ba罗et al ., 2021gydF4y2Ba)杜尔贝科修改鹰的介质,胎牛血清,汉克斯平衡盐溶液(hbs)(10倍)、青霉素、链霉素、和生活/死了gydF4y2Ba®gydF4y2Ba细胞生存能力/细胞毒性工具包买来生命科技(上海,中国)。所有的试剂都作为收到。gydF4y2Ba
制造GelMA ICC和GelMA散装水凝胶支架gydF4y2Ba
根据文学(GelMA样本合成gydF4y2BaShirahama et al ., 2016gydF4y2Ba)。短暂,B型明胶(100年和250年开花)溶解在10 w / v % 50°C或25 M carbonate-bicarbonate (CB)缓冲区)。GelMA样本准备通过明胶与甲基丙烯酸酐反应(MAA, 94%)共(60毫升)的进给比明胶(100克)在50°C 2 h在CB与pH值维护9.0延时加载的方式。2 h反应后,解决方案调整pH值为7.4,过滤、透析使用笼罩Minimate TFF胶囊10 kDa MWCO 50°C 1天,冻干,储存在−20°C到进一步使用。取代度(DS) GelMA验证了gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振(皇冠我400 mhz,力量)在氧化氘。为gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振测试关于明胶和GelMA, 20毫克每800年µL溶解样品的氧化氘。1 w / v % TMSP作为内部参考在40°C。DS执行计算根据先前的文献(gydF4y2Ba朱et al ., 2019gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
GelMA ICC水凝胶,聚苯乙烯珠直径138±2.0µm(杜克大学科学公司)分散在70%乙醇溶液自组装在6毫米直径聚丙烯模具由震动48 h和退火在134°C 6 h获得晶格。GelMA样品溶解在蒸馏水30 w / v % 50°C。然后,GelMA解决方案包含5 w / v % 2-Hydroxy-4”——(2-hydroxyethoxy) 2-methylpropiophenone (I2959)渗透到晶格在15000转离心40°C 10分钟。GelMA-infiltrated晶格被紫外光固化(UV);在50 mW /厘米365海里gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)10分钟,然后在四氢呋喃聚苯乙烯晶格被移除。PS珠子浸泡在四氢呋喃和删除由多个变化的四氢呋喃溶液。四氢呋喃治疗期间,PS珠子迅速溶解在四氢呋喃;然而,ICC GelMA水凝胶不溶于四氢呋喃,而是交换部分水和四氢呋喃。ICC GelMA凝胶收缩部分在四氢呋喃过程但他们在水溶液恢复原来的形状。合成GelMA ICC支架与70%乙醇溶液消毒和PBS洗了三次,最后被存储在蒸馏水或PBS在4°C到进一步使用。GelMA散装水凝胶在聚丙烯准备模具直径6毫米的低功率下photocuring条件(紫外线;365 nm 4 mW /厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba没有模板的聚苯乙烯珠)。gydF4y2Ba
溶胀动力学和GelMA疏水凝胶支架gydF4y2Ba
GelMA ICC和散装水凝胶冷冻3天使用冷冻干燥机。为了评估他们的溶胀动力学,每个冻干样品沉浸在DPBS解决测量每个样品的重量。肿胀比率计算由以下方程:gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2BaWigydF4y2Ba肿胀的样本的重量吗gydF4y2BaWdgydF4y2Ba冻干样品的重量。gydF4y2Ba
GelMA ICC水凝胶和散装水凝胶的孔隙度特征通过收购肿支架的重量gydF4y2BaWgydF4y2Ba我gydF4y2Ba和冻干宏观和微孔水凝胶支架的重量gydF4y2BaWgydF4y2BadgydF4y2Ba。支架的孔隙度大,Du的意见(gydF4y2Ba江et al ., 2019gydF4y2Ba)计算孔隙度可以根据方程:gydF4y2Ba
抗压测试gydF4y2Ba
对于压缩测试,GelMA散装水凝胶和ICC水凝胶是由前面的方法使用30 w / v % GelMA包含5 w / v % I2959通过紫外线光聚合。GelMA散装水凝胶和ICC水凝胶,直径4 - 5毫米,厚4毫米的制造和测试使用万能力学试验机(UTM2102;深圳,中国)。十字头的速度是0。25毫米的年代gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。压缩应变和应力直到水凝胶被记录。确定抗压模量的应力-应变曲线的斜率从0。15毫米/毫米应变。多孔材料的弹性模量,gydF4y2BaEgydF4y2Ba,可以与无孔水凝胶的弹性模量(gydF4y2BaEgydF4y2Ba0gydF4y2Ba由以下方程),孔隙度分配的变量(gydF4y2BaWelzel et al ., 2012gydF4y2Ba;gydF4y2BaWelzel et al ., 2014gydF4y2Ba;gydF4y2BaSedlačik et al ., 2020gydF4y2Ba),gydF4y2BapgydF4y2Ba:gydF4y2Ba
流变测量gydF4y2Ba
力学性能GelMA水溶液(30 w / v %)包含I2959 (。5 w / v %)在正弦剪切流变的特征。扫频测量进行了使用流变仪(TA DHR-2)。GelMA ICC的存储模和散装水凝胶与物质的8毫米平行板几何测量应变和整个测量。1赫兹在37°C。GelMA散装水凝胶的网格大小计算根据以下方程(gydF4y2Ba李et al ., 2017gydF4y2Ba)。G’在哪里存储模量,gydF4y2BaNgydF4y2Ba一个gydF4y2Ba阿伏伽德罗常数,gydF4y2BaRgydF4y2Ba是摩尔气体常数,gydF4y2BaTgydF4y2Ba是温度。gydF4y2Ba
加速酶降解研究gydF4y2Ba
ICC和散装水凝胶由GelMA (30 w / v %)测试2毫克/毫升的胶原酶的酶促降解类型为(125基民盟/毫克固体)在汉克的平衡盐溶液(hbs) CaCl包含3毫米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。GelMA ICC水凝胶表面形态和GelMA水凝胶由光学显微镜观察。对于每个降解时间点,总图像拍摄和质量损失GelMA ICC和GelMA散装水凝胶是同时测量。最初的重量(W肿胀gydF4y2Ba我gydF4y2Ba每个水凝胶样品(的)gydF4y2BangydF4y2Ba= 5)测量,然后每个水凝胶样品放入2毫克/毫升胶原酶类型为解决方案和孵化在37°C。在每个降解时间点,每个样本与哈佛商学院的解决方案就取出来洗3次,使用Kim-wipes,多余的地表水被删除,和退化的重量(WgydF4y2BadgydF4y2Ba)每个样本都被记录了。gydF4y2Ba
细胞培养gydF4y2Ba
人牙髓干细胞(hDPSCs)中维护alpha-MEM杜尔贝科修改鹰的介质(Hyclone)与10%胎牛血清(Hyclone)和1%青霉素和链霉素(生命技术)在湿润的气氛中在37°C公司为5%gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。每2 - 3天中被改变。hDPSCs和协议是独立伦理委员会审查和批准的学校和医院口腔修复,温州医科大学(没有。WYKQ2018008SC) (gydF4y2Ba罗et al ., 2021gydF4y2Ba)。细胞播种之前,GelMA ICC支架被安置在24-well盘子,因此用PBS和保存在2毫升媒体细胞加载前30分钟。媒体的愿望之后,1×10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba细胞在10µL中等仔细用移液器吸取每个GelMA ICC支架的顶部。GelMA散装水凝胶的细胞封装,1×10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba细胞被混合了30 w / v % 40µL (GelMA解决方案。5 w / v %) 5分钟,治愈365 nm紫外线(紫外线;365 nm 4 mW /厘米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。4 h后,cell-encapsulated支架被转移到一个新的24-well板1毫升的媒体。对于cell-laden水凝胶系统,媒体改变了每2 - 3天。每个GelMA系统的加载效率是衡量计算加载细胞治疗后的实数cell-laden水凝胶与.25%胰蛋白酶/ EDTA的解决方案gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba测量每个卸载细胞(gydF4y2BaNgydF4y2Ba= 3)。gydF4y2Ba
人牙髓干细胞的生存能力和扩散测定(hDPSCs) GelMA散装水凝胶和ICC水凝胶gydF4y2Ba
细胞生存能力GelMA ICC水凝胶和GelMA散装水凝胶由细胞计数测量Kit-8 (CCK-8, Donjindo分子技术)分析根据制造商的协议。测试o D值,400年μL CCK-8解决方案(1:10稀释培养基)被添加到每个样本在不同文化的时间(1天、7天、21天),每个样本孵化为4 h 37°C,和吸光度测量在450海里。gydF4y2Ba
细胞生存能力在3 d GelMA ICC支架和3 d GelMA大部分支架在使用生活/死亡特征gydF4y2Ba®gydF4y2Ba细胞生存能力/细胞毒性工具包(技术)。短暂的4µM Calcein-AM和8µM ethidium homodimer-1 (EthD-1)媒体被添加到样本,其次是孵化1 h在37°C。活细胞的细胞质和细胞核的死细胞被染色Calcein-AM(绿色)和EthD-1(红色),分别观察和共焦显微镜(尼康、A1、日本)。活的和死的细胞的数量使用ImageJ数。gydF4y2Ba
形态特征gydF4y2Ba
研究细胞形态在水凝胶,在每个水凝胶样品f -肌动蛋白的细胞被Alexa染色面粉gydF4y2Ba®gydF4y2Ba488标记phalloidin(技术)。细胞核的细胞被染色4,6-Diamidino-2-Phenylindole盐酸盐(DAPI;生命技术)。样本与PBS洗两次,并与4%多聚甲醛固定(PFA) 5分钟,然后用物质permeabilized Triton x - 100为30分钟,与PBS洗两次,孵化3% BSA阻断缓冲区1 h。Alexa面粉gydF4y2Ba®gydF4y2Ba488年然后添加到标签phalloidin每个样品在室温下反应2 h,其次是与PBS洗涤两次。最后,样品10 ug /毫升DAPI染色的10分钟,之前使用共焦显微镜成像。使用ImageJ圆度和长宽比的测量。gydF4y2Ba
研究细胞在水凝胶的微观形态,利用扫描电子显微镜(SEM)。样本固定4% PFA和被顺序处理乙醇脱水在25岁,50岁,75年,95年,100%的15分钟。支架被冻结在−80°C,其次是冻干3天。Pt的SEM样品涂层厚度10 nm使用溅射涂布机(徕卡、EM ACE600、德国),和他们的图片和场发射扫描电子显微镜拍摄(日立、SU8010、日本)的加速电压5 kV。gydF4y2Ba
计算RGD GelMA ICC图案密度和体积水凝胶gydF4y2Ba
RGD的主题是调解细胞明胶支架附件。RGD的主题不同GelMA水凝胶系统计算gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba杜的方法(gydF4y2Ba江et al ., 2019gydF4y2Ba)。GelMA支架的大小gydF4y2Ba
考虑到孔隙度为95%,明胶的体积内可以计算:gydF4y2Ba
平均体积包含一个单一RGD主题将估计为:gydF4y2Ba
附近的平均间距RGD图案将估计为:gydF4y2Ba
统计分析gydF4y2Ba
统计分析了使用Microsoft Excel统计分析软件包。对比这两种治疗方法都是使用一对双尾学生的学习任务。双向方差分析被用来测试差异至少三组。标准差计算,提出了为每个治疗组(平均数±标准差)。结果与gydF4y2BapgydF4y2Ba价值低于0。被认为是具有统计学意义。(*):gydF4y2BapgydF4y2Ba< . 05;* *:gydF4y2BapgydF4y2Ba< . 01;* * *:gydF4y2BapgydF4y2Ba<措施;* * * *:gydF4y2BapgydF4y2Ba<。)。gydF4y2Ba
结果与讨论gydF4y2Ba
合成的高DS GelMAgydF4y2Ba
GelMA取代度高的成功准备使用我们之前的合成方法(gydF4y2BaShirahama et al ., 2016gydF4y2Ba;gydF4y2Ba朱et al ., 2019gydF4y2Ba;gydF4y2Ba罗et al ., 2021gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba图1一个gydF4y2Ba表明,明胶有氨基和羟基容易与甲基丙烯酸酐反应(MAA)形成甲基丙烯酰胺组和丙烯酸甲酯组,分别。GelMA制成的明胶与250年开花数量的高粘度低于25°C (gydF4y2Ba图1 bgydF4y2Ba)相比GelMA制成的明胶100年开花较低。高粘性GelMA解决方案会导致细胞封装过程中处理问题和刑事法庭制造。GelMA布鲁姆100表现出低粘度较低在广泛的温度从10°C到40°C,它适用于下一阶段的实验(细胞封装和ICC精密加工)(gydF4y2Ba图1 bgydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba示意图说明GelMA明胶甲基丙烯酰氯合成gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba明胶与甲基丙烯酸酐的反应。gydF4y2Ba(B)gydF4y2Ba粘度GelMA解决方案(30 w / v %)在温度从4°C到40°C与不同的花朵(红线蓝线:250 bloom: 100 bloom)。gydF4y2Ba(C)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba明胶和GelMA H NMR验证。质子峰对应于丙烯酸(2 h)赖氨酸的甲基丙烯酰氯移植组和羟赖氨酸组gydF4y2Ba,gydF4y2Ba(a, b),亚甲基质子(2 h)的未反应的赖氨酸组gydF4y2Ba(C)gydF4y2Ba甲基丙烯酰氯、甲基质子(3 h)移植(d),质子(2 h)和丙烯酸羟基的丙烯酸甲酯移植(e)。gydF4y2Ba
在这项研究中,实现高度的修改(GelMA DSgydF4y2Ba300年gydF4y2Ba)。methacryloylation的数量(AM) GelMA被量化gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振(我gydF4y2Ba核磁共振gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振是用来量化GelMA(甲基丙烯酰胺和丙烯酸甲酯团体gydF4y2Ba悦et al ., 2017gydF4y2Ba;gydF4y2Ba郑et al ., 2018gydF4y2Ba;gydF4y2Ba朱et al ., 2019gydF4y2Ba)。的gydF4y2Ba1gydF4y2Ba核磁共振光谱GelMA与明胶(gydF4y2Ba图1 cgydF4y2Ba)显示新的质子峰(a + b + e) 5.4 - -6.1 ppm。它们对应于丙烯酸质子(CHgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= C (CHgydF4y2Ba3gydF4y2Ba)CONH -) 5.7 - -5.6和5.5 - -5.4 ppm的甲基丙烯酰胺组(a和b的峰值)和丙烯酸质子(CHgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= C (CHgydF4y2Ba3gydF4y2Ba)首席运营官-)丙烯酸甲酯组在小峰在6.1和5.7 ppm (e)峰值。此外,GelMA还显示峰值为1.9 ppm (d)峰值甲基质子(CHgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= C (CHgydF4y2Ba3gydF4y2Ba)首席运营官和CHgydF4y2Ba2gydF4y2Ba= C (CHgydF4y2Ba3gydF4y2Ba)CONH -)甲基丙烯酰氯的团体,而明胶。当赖氨酸组携带MAA的明胶完全,具体未反应的赖氨酸组(NH的高峰gydF4y2Ba2gydF4y2BaCHgydF4y2Ba2gydF4y2BaCHgydF4y2Ba2gydF4y2BaCHgydF4y2Ba2gydF4y2BaCHgydF4y2Ba2gydF4y2Ba-)3.0 ppm (c)峰完全消失了。量化的甲基丙烯酰氯组GelMA总结在表中gydF4y2Ba图2 cgydF4y2Ba。我的gydF4y2Ba核磁共振gydF4y2BaGelMA价值为1.19±.02更易与g。根据之前的文献我们计算DS(方程式显示gydF4y2Ba补充图S1gydF4y2Ba)达到302.80%。氨基和羟基是容易替换,这就是为什么DS可以高于100%。我们使用GelMA更高DS支持其交联密度和较长的稳定以及促进国际制造工艺由于其在室温下较低的粘度。gydF4y2Ba
图2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba扫描电镜的图像GelMA散装水凝胶。(一)放大的图像GelMA散装水凝胶。gydF4y2Ba(B)gydF4y2BaSEM GelMA ICC水凝胶的形象。(b)高放大率GelMA ICC水凝胶的形象。gydF4y2Ba(C, D)gydF4y2Ba直方图的孔隙大小(直径)的分布GelMA散装GelMA ICC水凝胶,分别。gydF4y2Ba(E)gydF4y2Ba分析由ImageJ扫描电镜孔隙大小的图像。gydF4y2Ba(F)gydF4y2Ba显微镜的图像GelMA散装水凝胶。gydF4y2Ba(G)gydF4y2Ba显微镜GelMA ICC水凝胶的形象。gydF4y2Ba
物理特性gydF4y2Ba
水凝胶结构的表征gydF4y2Ba
与2 d细胞培养相比,三维细胞培养系统更接近gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba微环境,更紧密地反映体内细胞的形态和生存能力(gydF4y2BaCukierman et al ., 2001gydF4y2Ba;gydF4y2Ba杜塔杜塔,2009年gydF4y2Ba)。细胞3 d封装水凝胶是最受欢迎的技术发展的组织再生(gydF4y2BaKhetan和Burdick 2009gydF4y2Ba;gydF4y2BaLiaw et al ., 2018gydF4y2Ba)。我们检查不同的三维网络结构属性的影响3 d GelMA水凝胶的形态和人类牙髓干细胞作为细胞模型的可行性。gydF4y2Ba原位gydF4y2Baphoto-polymerization(散装水凝胶)和反向胶体晶体(ICC水凝胶)方法被用来制造3 d GelMA不同多孔水凝胶网络结构。从我们以前的工作,国际刑事法庭的水凝胶由30 w / v % GelMA提供了良好的结构稳定性(gydF4y2Ba李et al ., 2017gydF4y2Ba)。因此,在这项研究中30 w / v % GelMA也用于比较散装水凝胶和刑事法庭水凝胶。两个GelMA水凝胶的微观结构在干燥状态和潮湿的状态(gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba)是评估通过扫描电子显微镜(SEM)和显微镜,分别。有趣的是,GelMA SEM图像的大部分水凝胶表现出不规则多孔结构(gydF4y2Ba图2一个gydF4y2Ba),薄壁小孔是分开的。GelMA散装水凝胶相比,GelMA ICC水凝胶的SEM图像显示定期毛孔(gydF4y2Ba图2 bgydF4y2Ba),是由几个相互关联的小窗口(gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba(b))。定量分析的GelMA散装和ICC水凝胶的微观结构,SEM图像使用ImageJ软件进一步检查。在GelMA散装水凝胶,平均孔径为5.42±1.90µm (gydF4y2Ba图2 egydF4y2Ba),他们的毛孔分布不规则(gydF4y2Ba图2 cgydF4y2Ba)。然而,在GelMA ICC水凝胶,平均孔径为99.8±6.01µm (gydF4y2Ba图2 egydF4y2Ba),他们的毛孔分布规律(gydF4y2Ba图2 dgydF4y2Ba)。GelMA散装水凝胶的孔隙大小似乎远小于细胞的大小(10 - 20µm附近),这将影响和信息交互,移民,和营养扩散在整个支架(gydF4y2BaShanbhag et al ., 2005gydF4y2Ba)。然而,GelMA ICC水凝胶的多孔结构具有一个互联网络打开的窗口(30 - 50µm附近),可以有利于细胞的渗透和氧气和营养的有效扩散在整个支架(gydF4y2BaShanbhag et al ., 2005gydF4y2Ba;gydF4y2BaZhang et al ., 2013gydF4y2Ba;gydF4y2Ba李et al ., 2017gydF4y2Ba)。同时,大部分水凝胶的平均网格大小从橡胶弹性理论计算用情商。gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,表现出一种网格大小约为6.86±32 nm。交联聚合物网络有纳米长度尺度网格大小导致薄墙。避免淬火的干扰和冷冻干燥凝胶的微观结构,我们用显微镜评估凝胶水化状态。GelMA散装水凝胶表面光滑;他们似乎在水合状态(无孔gydF4y2Ba图2 fgydF4y2Ba)。另一方面,GelMA ICC水凝胶有规律的多孔结构(gydF4y2Ba图2 ggydF4y2Ba在水合状态。ICC在冷冻水凝胶的孔隙大小小于在水合状态(∼124µm)可能在操作过程中由于收缩。gydF4y2Ba
孔隙度和吸水特性gydF4y2Ba
从孔隙度方程,GelMA ICC和散装水凝胶的孔隙度是单独计算。GelMA ICC水凝胶的孔隙度是89.38±.01%而GelMA散装水凝胶的孔隙度是72.93±.02% (gydF4y2Ba图3 bgydF4y2Ba)。相对于孔隙度、水凝胶的溶胀动力学显示不同的表演(gydF4y2Ba图3一gydF4y2Ba)。肿胀水10分钟后,水凝胶显示一个常数吸水能力。GelMA ICC水凝胶表现出3倍吸水能力比GelMA散装水凝胶可能由于他们的高孔隙度和孔隙大小。这样一个肿胀的现象也观察到在cryogels大孔结构(gydF4y2Ba吴et al ., 2012gydF4y2Ba)。的总图像的水凝胶,GelMA ICC水凝胶出现像海绵一样(gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba(b))而GelMA散装水凝胶形状像一个果冻gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba(b))。像海绵一样的ICC水凝胶与互连大孔结构;他们可以依靠毛细力吸水能力。另一方面,类似果冻GelMA散装水凝胶的多孔结构;他们的水吸收能力可能取决于渗透压。gydF4y2Ba
图3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba溶胀动力学GelMA散装和ICC水凝胶。gydF4y2Ba(B)gydF4y2BaGelMA ICC的孔隙比和水凝胶。(b)和(b)的图像GelMA散装和ICC水凝胶gydF4y2Ba(C)gydF4y2BaStrain-stress GelMA散装水凝胶(s)曲线(蓝色)和GelMA ICC水凝胶(红色)。嵌入图像的s曲线ICC水凝胶(红色)。gydF4y2Ba(D)gydF4y2Ba杨氏模量的计算范围0 - strain-stress曲线。图15株(右)。每个样品测试三次。gydF4y2Ba(E, F)gydF4y2Ba储能模量(G′),损耗模量(G)和tanδGelMA散装水凝胶(左)和GelMA ICC水凝胶(右)测量平行板流变学。每个样品测试三次。gydF4y2Ba
机械和3 d水凝胶的流变特性gydF4y2Ba
三维网络结构的水凝胶也影响力学性能和影响肿胀以及质量流量在整个矩阵(gydF4y2BaBertz et al ., 2013gydF4y2Ba;gydF4y2BaCaliari和Burdick 2016gydF4y2Ba;gydF4y2Ba桑托斯et al ., 2018gydF4y2Ba)。首先,水凝胶的网络结构对力学性能的影响进行评估。当压力被应用到GelMA散装和ICC水凝胶,其变形现象非常不同(gydF4y2Ba图3 cgydF4y2Ba)。GelMA散货水凝胶样品破裂后35%应变。有趣的是,GelMA ICC水凝胶样品可以恢复原来的形状,即使90%应变。从结果strain-stress曲线(gydF4y2Ba图3 dgydF4y2Ba),GelMA散装水凝胶的断裂应力应变达到1.6 MPa为35%。然而,GelMA ICC的水凝胶,其机械断裂即使没有被观察到压缩应变高达90%。ICC的杨氏模量水凝胶在低应变地区几乎是线性弹性的。当国际刑事法庭的水凝胶在高压缩应变区域,逐渐崩溃的毛孔凝胶是由孔壁的弹性变形引起的。同时,中包含相互联系的孔隙水系统从支架流出。GelMA散装水凝胶显示出年轻′年代模数1.81 MPa而GelMA ICC在同一聚合物水凝胶浓度表现出(′年代杨氏模量显著减少。029 MPa) (gydF4y2Ba图3 dgydF4y2Ba)。从知道年轻人′年代GelMA体积模量水凝胶和多孔GelMA ICC水凝胶的孔隙度,预期的GelMA ICC杨氏模量水凝胶由方程计算gydF4y2Ba(3)gydF4y2Ba,(gydF4y2BaWelzel et al ., 2012gydF4y2Ba;gydF4y2BaSedlačik et al ., 2020gydF4y2Ba)。计算年轻′年代GelMA ICC水凝胶.022 MPa,模量接近实验结果。总之,GelMA散装水凝胶显示刚性性能,因为他们的不规则结构和小尺寸的毛孔而GelMA ICC水凝胶显示兼容/可压缩特性由于互联,高度有序大孔结构和大尺寸的孔。gydF4y2Ba
对水凝胶流变测试进行了澄清水凝胶的粘弹性。在室温下,水凝胶主要表现出弹性行为所示gydF4y2Ba图3 e, FgydF4y2Ba。G′远高于G”在应用频率从1到10 Hz,两种类型的水凝胶。储能模量(G)的GelMA散装水凝胶为13.5±1.8 kPa和GelMA ICC水凝胶为3.1±。2 kPa。GelMA散装的损耗模量(G)水凝胶为1.6±0。3 kPa和GelMA ICC。4±1。kPa水凝胶。另外,谭(δ)通常是用作标准衡量材料的粘性耗散的程度。谭(δ)值(点)GelMA散装水凝胶低于GelMA ICC的水凝胶(13),这表明国际水凝胶有更多的粘性特征,从而提高GelMA ICC水凝胶的粘性耗散能力(gydF4y2Ba朱et al ., 2018gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
从压缩流变试验结果,GelMA散装水凝胶硬度比GelMA ICC水凝胶;杨氏模量的GelMA散装水凝胶是ICC水凝胶的60倍。ICC水凝胶表现出更多的粘性特征与GelMA散装水凝胶。gydF4y2Ba
退化GelMA水凝胶的性质不同gydF4y2Ba
尽管化学改性明胶与MAA准备GelMA GelMA仍有胶原酶裂解位点(-R-Pro-X-Gly-Pro-R - X;一个中性氨基酸)(gydF4y2Ba克洛茨et al ., 2016gydF4y2Ba)因此,在这项研究中,GelMA散装和ICC水凝胶的生物降解性质证明了2毫克/毫升胶原酶为(125 U /毫升)在哈佛商学院作为介质pH值7.4。从的结果gydF4y2Ba图4一gydF4y2Ba,证实GelMA ICC水凝胶的降解速率快得多比GelMA散装水凝胶由于其开放的大孔结构,可以促进胶原酶为水凝胶内部的扩散。其他研究结果报道类似的现象gydF4y2Ba在活的有机体内gydF4y2Ba:多孔丝支架显示更高的降解率比散装材料由于较高的酶扩散到丝绸高孔隙度的材料(gydF4y2Ba王et al ., 2008gydF4y2Ba)GelMA ICC水凝胶损失了将近一半的质量(44.6±24.0%)7天而GelMA散装水凝胶损失了不到一半的质量(35.9±25.7%)后14天(gydF4y2BapgydF4y2Ba<单向方差分析,。gydF4y2BangydF4y2Ba= 5的测量两个样本)。肿胀测量,一些错误可以擦拭的过程中生成了水凝胶的地表水(特别是刑事法院举行了大量的水的水凝胶孔),体重。从我们先前的研究,GelMA ICC的半衰期为98% DS 4 h 1毫克/毫升胶原酶为(125 U /毫升)(gydF4y2Ba李et al ., 2017gydF4y2Ba)。我们退化使用两倍的浓度2毫克/毫升胶原酶为比之前的研究也显示较长的降解时间可能由于GelMA水凝胶具有更高的交联密度导致使用高度取代GelMA DS(约300%)。同时,gydF4y2Ba图4 b, CgydF4y2Ba展示真正的退化图像和形态学特征分别在指定的时间点。总图像和表面形态的变化GelMA散装和ICC水凝胶与质量损失结果一致。与降解时间进行,GelMA散装水凝胶的表面变得粗糙,GelMA ICC的腔环水凝胶成为瓦解。gydF4y2Ba
图4gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba质量损失的GelMA散装水凝胶(红线)和GelMA ICC水凝胶(黑线)(gydF4y2BangydF4y2Ba= 5;美国南达科他州均值±)(gydF4y2BapgydF4y2Ba<单向方差分析,。gydF4y2BangydF4y2Ba= 5的测量两个样品)gydF4y2Ba(B, C)gydF4y2Ba总图像和显微图像退化的水凝胶样品在固定时间点(原始、1 d、7 d,和14 d)。为显微镜拍摄的图像(10gydF4y2Ba
生化特性gydF4y2Ba
RGD图案密度不同的3 d水凝胶体系gydF4y2Ba
除了GelMA水凝胶的生物物理特性,其生化特性可以发挥重要作用影响细胞反应,如细胞粘附,生存能力和形态。GelMA有三肽Arg-Gly-Asp (RGD)图案,调解细胞附件。下面的方程式gydF4y2Ba8gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba差距gydF4y2BaRGDgydF4y2BaGelMA ICC的水凝胶被计算约3海里而GelMA散装大约4纳米水凝胶进行了计算。GelMA ICC之间尽管没有显著差异和散装水凝胶系统,较短的距离GelMA ICC的细胞粘附分子水凝胶相比,可能有利于细胞附件GelMA散装水凝胶。gydF4y2Ba
细胞生存能力和3 d形态水凝胶体系gydF4y2Ba
在这项研究中,人类牙髓干细胞(hDPSCs)作为细胞模型封装在GelMA散装水凝胶和GelMA ICC水凝胶进行评估细胞的生存能力,增殖和形态(gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)。首先,我们检查的装载效率hDPSCs内散装和ICC水凝胶(gydF4y2Ba补充图S2gydF4y2Ba)。4 h后文化,cell-laden水凝胶样品被转移到一个新的文化板计算总加载卸载细胞数量和细胞数量。两个文化系统显示一个类似的装载效率高于90%。为了确认每个水凝胶的细胞增殖系统,CCK-8试验是由1、7、21天gydF4y2Ba图5一个gydF4y2Ba表明,细胞的数量显著增加在国际刑事法庭水凝胶系统从第一天到21天,而大部分水凝胶体系。相对于ICC水凝胶系统,细胞体积水凝胶体系略文化时期激增的21天。尽管GelMA已知支持良好的细胞生存和增殖(gydF4y2BaLoessner et al ., 2016gydF4y2Ba;gydF4y2BaPepelanova et al ., 2018gydF4y2Ba;gydF4y2Ba谢et al ., 2020gydF4y2Ba),细胞生存能力广告扩散也取决于GelMA网络结构。在这方面,GelMA ICC水凝胶与相互联系的大孔结构可以更有利于hDPSCs细胞生存和增殖相比,多孔水凝胶大部分越少。同时,刚度GelMA散装水凝胶的60倍的GelMA ICC水凝胶;的致密结构大部分水凝胶可能会限制营养吸收的速度,影响细胞生存、增殖,细胞迁移(gydF4y2Ba克洛茨et al ., 2016gydF4y2Ba)。相反,GelMA ICC与高度多孔水凝胶结构可以支持氧气和营养供应,从而提高细胞生存和增殖。此外,每个样本的细胞生存能力评估生活/死化验。生活和死细胞是由绿色和红色彩色荧光共焦显微镜下观察,分别。所示gydF4y2Ba图5 bgydF4y2Ba,大部分水凝胶系统表现出80%左右的细胞生存能力而GelMA ICC水凝胶系统支持细胞生存能力高100%左右。一些死细胞出现在GelMA散装水凝胶文化时期gydF4y2Ba补充图S3gydF4y2Ba)。GelMA散装水凝胶相比,GelMA ICC水凝胶表现出只有少数死细胞在细胞培养期间(gydF4y2Ba图5 cgydF4y2Ba)。大孔ICC结构被发现促进营养和氧气的运输支架(gydF4y2Ba黄et al ., 2010gydF4y2Ba;gydF4y2BaLiaw et al ., 2018gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
图5gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba细胞增殖是由CCK-8评估分析gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba测量吸光度在450 nm cell-laden GelMA散装和ICC水凝胶在不同的文化中时间(1、7和21天)gydF4y2Ba(B)gydF4y2Ba从活细胞生存能力计算/死染色图片使用ImageJ软件。gydF4y2Ba(C)gydF4y2Ba生活/死染色细胞的图像1,7和21天使用共焦显微镜(10gydF4y2Ba
图6gydF4y2Ba。gydF4y2Ba(一)gydF4y2Ba细胞形态学GelMA散装和ICC水凝胶在不同的文化中时间(1、7和21天)确认gydF4y2Ba通过gydF4y2Ba共焦显微镜。488年f -肌动蛋白沾Alexa萤石phalloidin(红色)和核沾染了4′,6-Diamidino-2-phenylindole盐酸盐(DAPI,蓝色)。大窗口图像(20gydF4y2Ba
hDPSCs GelMA散装和ICC水凝胶的形态是评估4”,6-Diamidino-2-phenylindole盐酸盐(DAPI核)/ 488 - phalloidin Alexa萤石(f -肌动蛋白)染色文化(设置点的gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba)。在细胞培养期间,hDPSCs散装水凝胶表现出一个圆形(图7)可能由于密集GelMA散装水凝胶结构。据报道,里面hDPSCs GelMA散装水凝胶在低浓度(< 20 w / v %)和低DS(50%)表现出一个轴的形状(gydF4y2Ba罗et al ., 2021gydF4y2Ba)增加GelMA浓度和methacrylation导致硬度较小的水凝胶孔隙大小(gydF4y2Ba陈et al ., 2012gydF4y2Ba)。在我们的研究中,GelMA散装水凝胶具有更高浓度(30 w / v %)和更高的DS(302%)显示更高的刚度(∼1.8 MPa),相比其他GelMA系统(∼4.5 kPa)浓度较低(< 20 w / v %)和低(DS50%)。由于交联密度高,僵硬的GelMA散装水凝胶会妨碍细胞扩散和迁移。那些GelMA散装水凝胶相比,hDPSCs ICC水凝胶由相同的GelMA显示轴形状(gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba)。细胞在最初的3 d矩阵矩阵施加压力,诱发部队/压力应对这一毒株,由矩阵的初始弹性模量;在一个弹性矩阵这些力量从未被放松,所以,没有基质微环境的改造;在粘弹性矩阵,在矩阵可以放松收益率随着时间的推移,由于机械和重构矩阵的(gydF4y2Ba乔杜里et al ., 2016gydF4y2Ba)。因此,hDPSCs僵硬,弹性体积水凝胶内部的形态保持原来的圆形。然而,内部hDPSCs兼容和粘弹性多孔ICC水凝胶可以很容易地改造ECM,导致细胞扩散。gydF4y2Ba图6 b, CgydF4y2Ba的细胞圆度和长宽比hDPSCs GelMA散装水凝胶和刑事法庭水凝胶。GelMA散装水凝胶的细胞保持了圆形在整个细胞培养时间;他们的价值观的圆度和长宽比在1。然而,在GelMA ICC水凝胶体系的情况下,圆度和长宽比的值,表明细胞传播矩阵。此外,SEM图像清楚显示,从表面或横截面视图,圆细胞形状GelMA散装和梭形细胞形状GelMA ICC观察水凝胶(gydF4y2Ba补充图S4gydF4y2Ba)。有趣的是,hDPSCs GelMA ICC水凝胶似乎相互作用通过ICC的连通孔隙水凝胶,这是类似的结果之前的2 d蒙特卡罗(MC)模拟(gydF4y2Ba金正日et al ., 2016gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
结论gydF4y2Ba
在这个研究中,结构的影响两个不同GelMA水凝胶系统物理特性和细胞行为检查。总结了他们之间的分歧gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba。机械响应和吸水性能的水凝胶系统明显不同,这取决于他们的网络结构。像海绵一样的GelMA ICC水凝胶显示更高的可压缩特性和更高的吸水能力比散装水凝胶。此外,GelMA ICC与一个相互联系的大孔结构导致水凝胶使用单分散微作为牺牲模板可以增强细胞渗透,信息交互,和营养物质扩散,使组织重构。另一方面,硬GelMA散装水凝胶保持圆细胞形态学,ICC水凝胶具有高度多孔结构和静脉注射平台应用组织工程领域,因为他们的灵活和高吸水属性(gydF4y2BaBencherif et al ., 2012gydF4y2Ba;gydF4y2Ba朱et al ., 2016gydF4y2Ba)。国际刑事法庭水凝胶相比,大部分水凝胶都是良性的gydF4y2Ba原位gydF4y2Ba电池封装过程,GelMA解决方案可以直接提供细胞和生物活性分子任何类型的组织缺陷GelMA解决方案转化为治疗大部分水凝胶在光辐照,修复组织(gydF4y2Ba赵et al ., 2016gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
表1gydF4y2Ba。GelMA散装的差异和ICC水凝胶孔隙结构、物理性能、机械性能、细胞行为。gydF4y2Ba
数据可用性声明gydF4y2Ba
最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/gydF4y2Ba补充材料gydF4y2Ba,进一步的调查可以直接到相应的作者。gydF4y2Ba
作者的贡献gydF4y2Ba
所有作者列出了一大笔,直接和知识贡献的工作,批准发布。gydF4y2Ba
资金gydF4y2Ba
这项工作是由温州研究所,中国科学院大学(WIUCASQD2019003),中国浙江省自然科学基金(批准号LGF19E030001),中国国家自然科学基金(32171316),温州主要科技创新重点医疗卫生项目(批准号ZY2019010)和浙江省自然科学基金(批准号LGF21H140007)。gydF4y2Ba
的利益冲突gydF4y2Ba
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。gydF4y2Ba
出版商的注意gydF4y2Ba
本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。gydF4y2Ba
补充材料gydF4y2Ba
本文的补充材料在网上可以找到:gydF4y2Bahttps://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/frsfm.2022.1101680/full补充材料gydF4y2Ba
引用gydF4y2Ba
Aisenbrey,大肠。,一个nd米urphy,W。 L. (2020). Synthetic alternatives to Matrigel.Nat。启板牙gydF4y2Ba5 (7),539 - 551。doi: 10.1038 / s41578 - 020 - 0199 - 8gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
安徒生,T。,一个uk-Emblem, P., and Dornish, M. (2015). 3D cell culture in alginate hydrogels.微阵列(巴塞尔)gydF4y2Ba4 (2),133 - 161。doi: 10.3390 / microarrays4020133gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Annabi, N。,T一个米一个yol,一个。,Uquillas, J. A., Akbari, M., Bertassoni, L. E., Cha, C., et al. (2014). 25th anniversary article: Rational design and applications of hydrogels in regenerative medicine.放置板牙。gydF4y2Ba26日,85 - 124。doi: 10.1002 / adma.201303233gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Bartosh, t·J。,一个ndYlostalo, J. H. (2014). Preparation of anti-inflammatory mesenchymal stem/precursor cells (MSCs) through sphere formation using hanging-drop culture technique.咕咕叫。Protoc。干细胞。医学杂志。gydF4y2Ba28日,2 b。sc02b06s28 doi: 10.1002/9780470151808.gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Bencherif, s。金沙,r·W。,履新,D。Arany, P。,Verbeke, C. S., Edwards, D. A., et al. (2012). Injectable preformed scaffolds with shape-memory properties.Proc。国家的。学会科学。gydF4y2Ba109 (48),19590 - 19595。doi: 10.1073 / pnas.1211516109gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Bertz,。,Wohl-Bruhn, S., Miethe, S., Tiersch, B., Koetz, J., Hust, M., et al. (2013). Encapsulation of proteins in hydrogel carrier systems for controlled drug delivery: Influence of network structure and drug size on release rate.生物科技j .》。gydF4y2Ba163 (2),243 - 249。doi: 10.1016 / j.jbiotec.2012.06.036gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Caliari, s R。,一个ndBurd我ck, J. A. (2016). A practical guide to hydrogels for cell culture.Nat方法。gydF4y2Ba13 (5),405 - 414。doi: 10.1038 / nmeth.3839gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
乔杜里,O。顾,L。,Klumpers, D., Darnell, M., Bencherif, S. A., Weaver, J. C., et al. (2016). Hydrogels with tunable stress relaxation regulate stem cell fate and activity.Nat。板牙gydF4y2Ba15 (3),326 - 334。doi: 10.1038 / nmat4489gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
陈,y . C。,l我n,R。Z., Qi, H., Yang, Y., Bae, H., Melero-Martin, J. M., et al. (2012). Functional human vascular network generated in photocrosslinkable gelatin methacrylate hydrogels.放置功能。母亲gydF4y2Ba22 (10),2027 - 2039。doi: 10.1002 / adfm.201101662gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
崔s W。张,Y。,米一个cew一个n,米。R。,一个nd Xia, Y. (2013). Neovascularization in biodegradable inverse opal scaffolds with uniform and precisely controlled pore sizes.放置Healthc。母亲gydF4y2Ba2 (1),145 - 154。doi: 10.1002 / adhm.201200106gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Cukierman E。Pankov, R。,年代teven年代,D。R。山田,k . m . (2001)。 Taking cell-matrix adhesions to the third dimension.科学gydF4y2Ba294 (5547),1708 - 1712。doi: 10.1126 / science.1064829gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
da Silva, J。,l一个uten年代chl一个ger,F., Sivaniah, E., and Guck, J. R. (2010). The cavity-to-cavity migration of leukaemic cells through 3D honey-combed hydrogels with adjustable internal dimension and stiffness.生物材料gydF4y2Ba31日(8),2201 - 2208。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2009.11.105gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Dehghani F。,一个ndAnnabi, N。(2011)。使用基于燃气技术工程多孔支架。gydF4y2Ba咕咕叫。当今。Biotechnol。gydF4y2Ba22 (5),661 - 666。doi: 10.1016 / j.copbio.2011.04.005gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Dutta r . C。,一个ndDutt一个,一个。 K. (2009). Cell-interactive 3D-scaffold; advances and applications.Biotechnol。睡觉。gydF4y2Ba27 (4),334 - 339。doi: 10.1016 / j.biotechadv.2009.02.002gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Huebsch, N。,l我ppen年代,E。,lee, K., Mehta, M., Koshy, S. T., Darnell, M. C., et al. (2015). Matrix elasticity of void-forming hydrogels controls transplanted-stem-cell-mediated bone formation.Nat。板牙gydF4y2Ba14 (12),1269 - 1277。doi: 10.1038 / nmat4407gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
黄,c . M。桑特,S。,米一个年代一个el我,米。,Kachouie, N. N., Zamanian, B., Lee, S. H., et al. (2010). Fabrication of three-dimensional porous cell-laden hydrogel for tissue engineering.生物制造gydF4y2Ba2 (3),035003。1758 - 5082/2/3/035003 doi: 10.1088 /gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Jaipan, P。,Nguyen,一个。,一个ndN一个r一个yan, R. J. (2017). Gelatin-based hydrogels for biomedical applications.Commun夫人。gydF4y2Ba7 (3),416 - 426。doi: 10.1557 / mrc.2017.92gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
江,S。律,C。,Zhao, P., Li, W., Kong, W., Huang, C., et al. (2019). Cryoprotectant enables structural control of porous scaffolds for exploration of cellular mechano-responsiveness in 3D.Commun Nat。gydF4y2Ba10 (1),3491。doi: 10.1038 / s41467 - 019 - 11397 - 1gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
卡亚特,一个。,米onte我ro,N。,年代米我th, E. E., Pagni, S., Zhang, W., Khademhosseini, A., et al. (2017). GelMA-encapsulated hDPSCs and HUVECs for dental pulp regeneration.j .凹痕。Res。gydF4y2Ba96 (2),192 - 199。doi: 10.1177 / 0022034516682005gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Khetan, S。,一个ndBurd我ck, J. (2009). Cellular encapsulation in 3D hydrogels for tissue engineering.j .粘度实验。gydF4y2Ba32岁,1590年。doi: 10.3791/1590gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
金,j . P。李,C。,Jin, H., Valluzzi, R., and Kaplan, D. L. (2004). Structure and properties of silk hydrogels.《生物高分子gydF4y2Ba5,786 - 792。doi: 10.1021 / bm0345460gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
金,m . H。,Kumar, S. K., Shirahama, H., Seo, J., Lee, J. H., Zhdanov, V. P., et al. (2016). Biofunctionalized hydrogel microscaffolds promote 3D hepatic sheet morphology.絮凝。Biosci。gydF4y2Ba16 (3),314 - 321。doi: 10.1002 / mabi.201500338gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Klotz b J。,G一个wl我tt一个,D。罗森博格,。Malda, J。, and Melchels, F. P. W. (2016). Gelatin-methacryloyl hydrogels: Towards biofabrication-based tissue repair.生物科技趋势》。gydF4y2Ba34 (5),394 - 407。doi: 10.1016 / j.tibtech.2016.01.002gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Koshy, s T。,Ferrante, T. C., Lewin, S. A., and Mooney, D. J. (2014). Injectable, porous, and cell-responsive gelatin cryogels.生物材料gydF4y2Ba35 (8),2477 - 2487。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2013.11.044gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Kotov, a . N。刘,Y。,W一个ng,年代。,Cumming, C., Eghtedari, M., Vargas, G., et al. (2004). Inverted colloidal crystals as three-dimensional cell scaffolds.朗缪尔gydF4y2Ba20岁,7887 - 7892。doi: 10.1021 / la049958ogydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
李,b . H。,金,m . H。李,J。H., Seliktar, D., Cho, N. J., and Tan, L. P. (2015). Modulation of Huh7.5 spheroid formation and functionality using modified PEG-based hydrogels of different stiffness.《公共科学图书馆•综合》gydF4y2Ba10 (2),e0118123。doi: 10.1371 / journal.pone.0118123gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
李,b . H。,Shirahama, H。金,m . H。李,j . H。赵:J。,一个ndT一个n,l。P。 (2017). Colloidal templating of highly ordered gelatin methacryloyl-based hydrogel platforms for three-dimensional tissue analogues.NPG亚洲板牙。gydF4y2Ba9 (7),e412。doi: 10.1038 / am.2017.126gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
李,J。,一个nd米ooney,D。 J. (2016). Designing hydrogels for controlled drug delivery.Nat。启板牙gydF4y2Ba1(12),16071年。doi: 10.1038 / natrevmats.2016.71gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Liaw, c . Y。霁,S。,一个ndGuvend我ren,米。 (2018). Human tissue models: Engineering 3D hydrogels for personalized在体外gydF4y2Ba人体组织模型(放置医疗板牙。4/2018)。gydF4y2Ba放置Healthc。母亲gydF4y2Ba7 (4),1870021。doi: 10.1002 / adhm.201870021gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
刘,Y。,Huang, Q., Wang, J., Fu, F., Ren, J., and Zhao, Y. (2017). Microfluidic generation of egg-derived protein microcarriers for 3D cell culture and drug delivery.科学。公牛。gydF4y2Ba62 (18),1283 - 1290。doi: 10.1016 / j.scib.2017.09.006gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Loessner D。,米e我nert,C., Kaemmerer, E., Martine, L. C., Yue, K., Levett, P. A., et al. (2016). Functionalization, preparation and use of cell-laden gelatin methacryloyl-based hydrogels as modular tissue culture platforms.Protoc Nat。gydF4y2Ba11 (4),727 - 746。doi: 10.1038 / nprot.2016.037gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
长,t·J。,T一个keno, M., Sprenger, C. C., Plymate, S. R., and Ratner, B. D. (2013). Capillary force seeding of sphere-templated hydrogels for tissue-engineered prostate cancer xenografts.组织中。部分C方法gydF4y2Ba19 (9),738 - 744。doi: 10.1089 / ten.tec.2012.0388gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
陆,y . C。,年代ong,W。,一个n,D., Kim, B. J., Schwartz, R., Wu, M., et al. (2015). Designing compartmentalized hydrogel microparticles for cell encapsulation and scalable 3D cell culture.j .板牙。化学。BgydF4y2Ba3 (3),353 - 360。doi: 10.1039 / c4tb01735hgydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
罗,L。,He, Y., Jin, L., Zhang, Y., Guastaldi, F. P., Albashari, A. A., et al. (2021). Application of bioactive hydrogels combined with dental pulp stem cells for the repair of large gap peripheral nerve injuries.Bioact。母亲gydF4y2Ba6 (3),638 - 654。doi: 10.1016 / j.bioactmat.2020.08.028gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
部落酋长,我。,Kaur, G., Seyedsalehi, A., McClinton, A., and Laurencin, C. T. (2020). Progress in 3D bioprinting technology for tissue/organ regenerative engineering.生物材料gydF4y2Ba226年,119536年。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2019.119536gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
McBeth C。,l一个uer,J., Ottersbach, M., Campbell, J., Sharon, A., and Sauer-Budge, A. F. (2017). 3D bioprinting of GelMA scaffolds triggers mineral deposition by primary human osteoblasts.生物制造gydF4y2Ba9 (1),015009。1758 - 5090 . doi: 10.1088 / / aa53bdgydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Naderi-Meshkin, H。安德烈亚斯,K。,米一个t我n,米。米。,年代我ttinger, M., Bidkhori, H. R., Ahmadiankia, N., et al. (2014). Chitosan-based injectable hydrogel as a promising原位gydF4y2Ba形成软骨组织工程支架。gydF4y2Ba细胞。医学杂志。Int。gydF4y2Ba38 (1),72 - 84。doi: 10.1002 / cbin.10181gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Nichol j·W。,Koshy, s T。Bae, H。,黄,c . M。,Yamanlar, S., and Khademhosseini, A. (2010). Cell-laden microengineered gelatin methacrylate hydrogels.生物材料gydF4y2Ba31日(21日),5536 - 5544。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2010.03.064gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
尼科尔斯,j·E。,Cortiella, J., Lee, J., Niles, J. A., Cuddihy, M., Wang, S., et al. (2009).在体外gydF4y2Ba模拟人类骨髓从3 d支架仿生倒胶体晶体几何。gydF4y2Ba生物材料gydF4y2Ba30 (6),1071 - 1079。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2008.10.041gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Pampaloni F。,Reyn一个ud,E。G。, and Stelzer, E. H. K. (2007). The third dimension bridges the gap between cell culture and live tissue.Nat。启摩尔。细胞。医学杂志。gydF4y2Ba8,839 - 845。doi: 10.1038 / nrm2236gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Parenteau-Bareil, R。Gauvin, R。,一个ndBerthod,F. (2010). Collagen-based biomaterials for tissue engineering applications.材料gydF4y2Ba3 (3),1863 - 1887。doi: 10.3390 / ma3031863gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Pepelanova,我。Kruppa, K。,年代cheper,T。,一个ndl一个vrentieva, A. (2018). Gelatin-methacryloyl (GelMA) hydrogels with defined degree of functionalization as a versatile toolkit for 3D cell culture and extrusion bioprinting.Bioeng。(巴塞尔)gydF4y2Ba5(3),55岁。doi: 10.3390 / bioengineering5030055gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
赖夫,R。,Karlsson, J., Gunther, G., Beattie, L., Wrangborg, D., Hammad, S., et al. (2015). Bile canalicular dynamics in hepatocyte sandwich cultures.拱门。Toxicol。gydF4y2Ba89 (10)1861 - 1870。doi: 10.1007 / s00204 - 015 - 1575 - 9gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
桑托斯,s . C。,Custodio, C. A., and Mano, J. F. (2018). Photopolymerizable platelet lysate hydrogels for customizable 3D cell culture platforms.放置Healthc。母亲gydF4y2Ba7 (23),e1800849。doi: 10.1002 / adhm.201800849gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Sedlačik, T。,Nonoy一个米一个,T。,Guo, H., Kiyama, R., Nakajima, T., Takeda, Y., et al. (2020). Preparation of tough double- and triple-network supermacroporous hydrogels through repeated cryogelation.化学。板牙。gydF4y2Ba32 (19),8576 - 8586。doi: 10.1021 / acs.chemmater.0c02911gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Shanbhag, S。,Woolee,J., and Kotov, N. (2005). Diffusion in three-dimensionally ordered scaffolds with inverted colloidal crystal geometry.生物材料gydF4y2Ba26 (27),5581 - 5585。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2005.01.059gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
邵,C。,刘,Y。,Chi, J., Wang, J., Zhao, Z., and Zhao, Y. (2019). Responsive inverse opal scaffolds with biomimetic enrichment capability for cell culture.研究》(洗D C)gydF4y2Ba2019年,9783793。doi: 10.34133 / 2019/9783793gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Shirahama, H。李,b . H。棕褐色,l . P。,一个ndCho, N. J. (2016). Precise tuning of facile one-pot gelatin methacryloyl (GelMA) synthesis.科学。代表。gydF4y2Ba6、31036。doi: 10.1038 / srep31036gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Stachowiak, a . N。,一个ndIrvine, D. J. (2008). Inverse opal hydrogel-collagen composite scaffolds as a supportive microenvironment for immune cell migration.j .生物医学。母亲》一gydF4y2Ba85 (3),815 - 828。doi: 10.1002 / jbm.a.31661gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
唐、Z。,Chen, Q., Chen, F., Zhu, L., Lu, S., Ren, B., et al. (2018). General principle for fabricating natural globular protein-based double-network hydrogels with integrated highly mechanical properties and surface adhesion on solid surfaces.化学。板牙。gydF4y2Ba31 (1),179 - 189。doi: 10.1021 / acs.chemmater.8b03860gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Van Den薄凯,我。De Rooze N。,年代ch一个cht,E。H., Cornelissen, M., Cornelissen, M., and Berghmans, H. (2000). Structural and rheological properties of methacrylamide modified gelatin hydrogels.《生物高分子gydF4y2Ba1 (1),31-38。doi: 10.1021 / bm990017dgydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
王,C . C。,Yang, K. C., Lin, K. H., Wu, C. C., Liu, Y. L., Lin, F. H., et al. (2014). A biomimetic honeycomb-like scaffold prepared by flow-focusing technology for cartilage regeneration.Biotechnol。Bioeng。gydF4y2Ba111 (11),2338 - 2348。doi: 10.1002 / bit.25295gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
王,J。,Cheng, Y., Yu, Y., Fu, F., Chen, Z., Zhao, Y., et al. (2015). Microfluidic generation of porous microcarriers for three-dimensional cell culture.ACS达成。板牙接口gydF4y2Ba7 (49),27035 - 27039。doi: 10.1021 / acsami.5b10442gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
王,K。,Nune,K. C., and Misra, R. D. K. (2016). The functional response of alginate-gelatin-nanocrystalline cellulose injectable hydrogels toward delivery of cells and bioactive molecules.Acta Biomater。gydF4y2Ba36岁,143 - 151。doi: 10.1016 / j.actbio.2016.03.016gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
王,L。,Deng,F., Wang, W., Li, A., Lu, C., Chen, H., et al. (2018). Construction of injectable self-healing macroporous hydrogels via a template-free method for tissue engineering and drug delivery.ACS达成。板牙接口gydF4y2Ba10 (43),36721 - 36732。doi: 10.1021 / acsami.8b13077gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
王,Y。,Rudy米,D。D。沃尔什,。, Abrahamsen, L., Kim, H. J., Kim, H. S., et al. (2008).在活的有机体内gydF4y2Ba三维退化丝素蛋白支架。gydF4y2Ba生物材料gydF4y2Ba29日(24 - 25日),3415 - 3428。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2008.05.002gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Welzel, p . B。,Friedrichs, J., Grimmer, M., Vogler, S., Freudenberg, U., and Werner, C. (2014). Cryogel micromechanics unraveled by atomic force microscopy-based nanoindentation.放置Healthc。母亲gydF4y2Ba3 (11),1849 - 1853。doi: 10.1002 / adhm.201400102gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
Welzel, p . B。严峻,M。,Renneberg, C., Naujox, L., Zschoche, S., Freudenberg, U., et al. (2012). Macroporous starPEG-heparin cryogels.《生物高分子gydF4y2Ba13 (8),2349 - 2358。doi: 10.1021 / bm300605sgydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
比,D。,R我boldi, S. A., Cioffi, M., and Martin, I. (2009). Potential and bottlenecks of bioreactors in 3D cell culture and tissue manufacturing.放置板牙gydF4y2Ba21 (32-33),3352 - 3367。doi: 10.1002 / adma.200802748gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
吴,J。,Zhao, Q., Sun, J., and Zhou, Q. (2012). Preparation of poly(ethylene glycol) aligned porous cryogels using a unidirectional freezing technique.软物质gydF4y2Ba8 (13),3620。doi: 10.1039 / c2sm07411ggydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
谢,M。,Zheng, Y., Gao, Q., and He, Y. (2020). Facile 3D cell culture protocol based on photocurable hydrogels.设计Manuf。gydF4y2Ba4 (1),149 - 153。doi: 10.1007 / s42242 - 020 - 00096 - 2gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
阴,J。,Yan, M., Wang, Y., Fu, J., and Suo, H. (2018). 3D bioprinting of low-concentration cell-laden gelatin methacrylate (GelMA) bioinks with a two-step cross-linking strategy.ACS达成。板牙接口gydF4y2Ba10 (8),6849 - 6857。doi: 10.1021 / acsami.7b16059gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
悦,K。,l我,X., Schrobback, K., Sheikhi, A., Annabi, N., Leijten, J., et al. (2017). Structural analysis of photocrosslinkable methacryloyl-modified protein derivatives.生物材料gydF4y2Ba139年,163 - 171。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2017.04.050gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
悦,K。,Trujillo-de Santiago, G., Alvarez, M. M., Tamayol, A., Annabi, N., and Khademhosseini, A. (2015). Synthesis, properties, and biomedical applications of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogels.生物材料gydF4y2Ba73年,254 - 271。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2015.08.045gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
张,y S。Cai, X。,姚明,J。,Xing, W., Wang, L. V., and Xia, Y. (2014). Non-invasive and原位gydF4y2Ba表征降解的生物材料支架体积光声显微镜。gydF4y2BaAngew。化学。Int,艾德。英格兰。gydF4y2Ba53 (1),184 - 188。doi: 10.1002 / anie.201306282gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
张,y S。,Reg一个n,K. P., and Xia, Y. (2013). Controlling the pore sizes and related properties of inverse opal scaffolds for tissue engineering applications.絮凝。快速Commun。gydF4y2Ba34 (6),485 - 491。doi: 10.1002 / marc.201200740gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
赵,X。,l一个ng,Q., Yildirimer, L., Lin, Z. Y., Cui, W., Annabi, N., et al. (2016). Photocrosslinkable gelatin hydrogel for epidermal tissue engineering.放置Healthc。母亲gydF4y2Ba5 (1),108 - 118。doi: 10.1002 / adhm.201500005gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
郑,J。、朱、M。,Ferracci, G., Cho, N. J., and Lee, B. H. (2018). Hydrolytic stability of methacrylamide and methacrylate in gelatin methacryloyl and decoupling of gelatin methacrylamide from gelatin methacryloyl through hydrolysis.絮凝。化学。理论物理。gydF4y2Ba219 (18),1800266。doi: 10.1002 / macp.201800266gydF4y2Ba
CrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
朱,M。,l我n,年代。,年代un,Y., Feng, Q., Li, G., and Bian, L. (2016). Hydrogels functionalized with N-cadherin mimetic peptide enhance osteogenesis of hMSCs by emulating the osteogenic niche.生物材料gydF4y2Ba77年,44-52。doi: 10.1016 / j.biomaterials.2015.10.072gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
朱,M。,王,Y。,Ferracci, G., Zheng, J., Cho, N. J., and Lee, B. H. (2019). Gelatin methacryloyl and its hydrogels with an exceptional degree of controllability and batch-to-batch consistency.科学。代表。gydF4y2Ba9 (1),6863。doi: 10.1038 / s41598 - 019 - 42186 - xgydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
朱,X。,Chen, T., Feng, B., Weng, J., Duan, K., Wang, J., et al. (2018). Biomimetic bacterial cellulose-enhanced double-network hydrogel with excellent mechanical properties applied for the osteochondral defect repair.ACS生物材料科学。Eng。gydF4y2Ba4 (10),3534 - 3544。doi: 10.1021 / acsbiomaterials.8b00682gydF4y2Ba
《公共医学图书馆摘要》gydF4y2Ba|gydF4y2BaCrossRef全文gydF4y2Ba|gydF4y2Ba谷歌学术搜索gydF4y2Ba
关键词:gydF4y2Ba明胶甲基丙烯酰氯(GelMA),高度有序的GelMA水凝胶、水凝胶,人类牙髓干细胞(hDPSCs),三维细胞培养gydF4y2Ba
引用:gydF4y2Ba王朱阴H, M, Y,罗L,你们问和李黑洞(2023)的物理特性和细胞反应的明胶酰散装水凝胶和高度有序的多孔水凝胶。gydF4y2Ba前面。柔软。事gydF4y2Ba2:1101680。doi: 10.3389 / frsfm.2022.1101680gydF4y2Ba
收到:gydF4y2Ba2022年11月18日;gydF4y2Ba接受:gydF4y2Ba2022年12月28日;gydF4y2Ba
发表:gydF4y2Ba2023年1月12日。gydF4y2Ba
编辑:gydF4y2Ba
阿巴斯RahmatigydF4y2Ba伊朗,伊斯法罕大学gydF4y2Ba版权gydF4y2Ba©2023阴、朱、王,罗,你们和李。这是一个开放分布式根据文章gydF4y2Ba知识共享归属许可(CC)。gydF4y2Ba使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。gydF4y2Ba
*通信:gydF4y2Ba菁你们,gydF4y2Baqingsongye@hotmail.comgydF4y2Ba;Bae胡恩李,gydF4y2Babhlee@wiucas.ac.cngydF4y2Ba