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增强可生物降解生物油墨结构稳定性和韧性的MOF增强剂研究进展( Development of MOF Reinforcement for Structural Stability and Toughness Enhancement of Biodegradable Bioinks )
CT Hsieh K Ariga LK Shrestha SH Hsu
三维生物打印技术是一种能够精确制造定制组织和器官的技术。将活细胞嵌入3D打印中的水凝胶材料被称为生物油墨。然而，由于生物油墨同时具有印刷适性、重复层叠性、结构稳定性和生物学特性等特点，目前的生物油墨的选择非常有限。聚氨酯-明胶双网络水凝胶生物油墨通过改变固含量而具有可调模量，但在高固含量时，细胞活力不可避免地降低。本研究评价了金属-有机骨架(MOF)、沸石咪唑骨架-8(ZIF-8)在PUG生物油墨中的增强效果。研究了PUG-ZIF-8复合水凝胶的印刷适性、层叠性、热响应性和剪切减薄性能。结果表明，含1250μg/ml ZIF-8晶体的PUG复合水凝胶结构稳定，模量提高2.5倍。而含有1250μg/ml ZIF-8晶体的PUG Bioink，则可能导致细胞衰老或死亡。ZIF-8晶体在Bioink中的细胞相容性浓度约为875μg/ml，远远高于ZIF-8在生物医学上的耐受量(50μg/ml)。ZIF-8的强增强作用和MOFs的载药/传感可能性为MOFs在三维生物打印中的应用开辟了新的机会。
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