La doble reticulación de hidrogeles a base de gelatina: composiciones prometedoras para un modelo óseo organotípico impreso en 3D
Autores: Shehzad, Ahmer; Mukasheva, Fariza; Moazzam, Muhammad; Sultanova, Dana; Abdikhan, Birzhan; Trifonov, Alexander; Akilbekova, Dana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La doble reticulación de hidrogeles a base de gelatina: composiciones prometedoras para un modelo óseo organotípico impreso en 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Geles de hidrogel a base de gelatina
Aplicaciones en ingeniería de tejidos
Tintas compuestas a base de biopolímeros
Bioimpresión en 3D
Andamios cargados de células
Osteogénesis
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Los hidrogeles a base de gelatina han surgido como un material de andamiaje popular para aplicaciones de ingeniería de tejidos. La introducción de métodos variables de entrecruzamiento ha mostrado promesas para la fabricación de andamios estables cargados de células. En este trabajo, examinamos prometedores tintas compuestas a base de biopolímeros para la bioimpresión 3D basada en extrusión, utilizando un enfoque de doble entrecruzamiento. Una combinación de composiciones de tinta de hidrogel imprimibles cuidadosamente seleccionadas y el uso de mecanismos de entrecruzamiento covalente e iónico inducidos por fotoiniciación permiten la fabricación de andamios de alta precisión y baja citotoxicidad, lo que resulta en una proliferación celular sin obstáculos, deposición de matriz extracelular y mineralización. Se caracterizaron tres composiciones de bio-tinta seleccionadas y se bioimpresionaron los respectivos andamios cargados de células. La estabilidad temporal, morfología, hinchazón y propiedades mecánicas de los andamios fueron estudiadas minuciosamente y se evaluó la biocompatibilidad de los constructos utilizando células madre mesenquimatosas de rata centrándose en la osteogénesis. Los resultados experimentales mostraron que la composición de 1% de alginato, 4% de gelatina y 5% de gelatina metacrilato, se encontró óptima entre las examinadas, con una fidelidad de forma del 88%, una gran área de expansión celular y una viabilidad celular de alrededor del 100% después de 14 días. Los diámetros de poro grandes que superan los 100 um, y la morfología de andamio altamente interconectada, hacen que estos hidrogeles sean extremadamente potentes en la ingeniería de tejidos óseos y la fabricación de organoides óseos.
Descripción
Los hidrogeles a base de gelatina han surgido como un material de andamiaje popular para aplicaciones de ingeniería de tejidos. La introducción de métodos variables de entrecruzamiento ha mostrado promesas para la fabricación de andamios estables cargados de células. En este trabajo, examinamos prometedores tintas compuestas a base de biopolímeros para la bioimpresión 3D basada en extrusión, utilizando un enfoque de doble entrecruzamiento. Una combinación de composiciones de tinta de hidrogel imprimibles cuidadosamente seleccionadas y el uso de mecanismos de entrecruzamiento covalente e iónico inducidos por fotoiniciación permiten la fabricación de andamios de alta precisión y baja citotoxicidad, lo que resulta en una proliferación celular sin obstáculos, deposición de matriz extracelular y mineralización. Se caracterizaron tres composiciones de bio-tinta seleccionadas y se bioimpresionaron los respectivos andamios cargados de células. La estabilidad temporal, morfología, hinchazón y propiedades mecánicas de los andamios fueron estudiadas minuciosamente y se evaluó la biocompatibilidad de los constructos utilizando células madre mesenquimatosas de rata centrándose en la osteogénesis. Los resultados experimentales mostraron que la composición de 1% de alginato, 4% de gelatina y 5% de gelatina metacrilato, se encontró óptima entre las examinadas, con una fidelidad de forma del 88%, una gran área de expansión celular y una viabilidad celular de alrededor del 100% después de 14 días. Los diámetros de poro grandes que superan los 100 um, y la morfología de andamio altamente interconectada, hacen que estos hidrogeles sean extremadamente potentes en la ingeniería de tejidos óseos y la fabricación de organoides óseos.