//doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110730
研究简介
分层支架已广泛应用于各种组织工程应用，因为它们可以提供独特的生物功能特性，以成功地完成依赖于目标组织的首选细胞附着、生长和分化。本研究提出了一种新的策略来制造由微纤维胶原/聚己内酯(PCL)束组成的分层结构，该结构使用3D打印工艺补充了独特的生物墨水、等离子体处理和胶原涂层工艺。为了获得分层纤维PCL结构，研究人员使用海藻酸盐基质水凝胶在打印喷嘴内使用拉伸和剪切应力形成分散的PCL组分的微纤维束。通过控制海藻酸盐与PCL的混合比例、加工温度、气动压力和喷嘴移动速度，得到了由PCL微纤维组成的稳定的分层结构。
研究内容解读
图1 制备过程原理图，包括(A) ALG/PCL墨水制备，(B) 3D打印过程，(C) ALG浸出过程，(D)等离子体处理，(E)胶原涂层过程，以获得纤维状的PCL/胶原结构。(F)天然骨骼肌与人造仿生肌肉结构的比较。
图2 (A)使用温度扫描(60-90°C)测量PCL和ALG的复合粘度。(B)不同ALG/PCL混合比例的光学和扫描电镜图像和(C)测量的PCL直径。(D)使用不同ALG和PCL浓度比的打印支杆的光学、SEM和3D表面映射，(E)测量的PCL纤维直径。
图3 (A)扫描电镜和光学图像，并测量(B)纤维PCL加工结构在不同打印温度下的纤维直径和(C)取向因子。(D)不同喷嘴移动速度(10- 20mm s)下纤维PCL加工结构的SEM和光学图像及实测(E)纤维直径和(F)取向因子。(G)不同气压(70- 100kpa)下纤维PCL加工结构的SEM和光学图像及实测(H)纤维直径和(I)取向因子。
图4 (A)等离子体处理示意图，(B)等离子体处理前后罗丹明染料滴滴在P-和PB -支架上的光学图像。(C)光学、表面和三维表面映射图像，(D) P-和PB -支架的纤维直径测量值。(E) ALG、coL、P-、PB-scaffold的FT-IR光谱分析结果。(F)应力-应变曲线及计算值(G) P-和PB-支架的拉伸模量(H) P-和PB-支架的相对蛋白质吸收。
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