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细菌纤维素复合PGS三维培养基质的制备2021-11-23 09:22:27

通过模板合成的聚氨酯/BC支架可以作为三维细胞培养基质。但是由于聚氨酯本身结构上通常含有不均质的硬段和软段,因此降解也不均匀,从而较难保证其在体内降解过程中的结构和力学性质的一贯性,并且需要较长时间降解,若用于体内组织工程支架,将会使得细胞生长、组织修复与降解速率不匹配。

一个理想的生物弹性体要满足诸多的要求,除了具有优良的力学性能,还要求有良好的生物相容性和生物降解性。在新发展起来的生物弹性体中,聚癸二酸甘油酯, PGS是一个突出的代表。PGS生物弹性体于10多年前,由Wang等首先报道,是最早被引入组织工程领域的生物弹性体之一,它的出现带动了其它热固性生物弹性体的发展。而PGS本身也由于其诸多优良的特性,成为了其中最重要的代表之一,获得持续广泛的研究,并显示出了良好的应用前景。
 
PGS的设计理念是用酯键构建一个可降解的三维网络体系,该体系模拟体内弹性蛋白的交联结构,既有化学交联,又有大量的氢键,表现出良好的弹性,特别适合在人体动态的力学环境中使用。PGS 的构建单元是甘油和癸二酸,其中甘油是脂质体的基本构成单元,癸二酸是体内中长链脂肪酸的天然代谢过程中的中间体,同时二者都被美国的食品药品管理局(FDA)批准,应用于临床,因此PGS表现出了优异的体内组织相容性。
 
同时 PGS 有良好的体内降解性能,由外到内逐渐侵蚀,缓慢均匀地降解,使材料在较长时间内保持原有的几何形态和力学性能直至被新生组织代替,从而能保证由其制备的组织工程支架等生物医用植入体在整个降解过程中,能保持良好的完整性,持续发挥应有的作用。由于以上突出的优点,PGS引起了广泛的关注,并应用到各个领域,成为了近年来无细胞体内原位组织工程发展的一个亮点。MIT 的Langer课题组采用微加工技术,构建了具有类手风琴蜂窝状的微结构的 PGS多孔支架,其力学性能和大鼠天然的右心室心肌相仿,同时具有结构和力学上的各向异性,能体外诱导了新生大鼠心肌细胞的定向排列,构建了能响应电刺激的多层细胞复合体,是心肌组织工程上的一大突破。近期Ye等采用“预聚物粘合”和“微刻蚀”技术,将多种结构的PGS支架复合多层组装用于心肌组织工程,为大尺度组织的构建,提供了新途径。
 
出自《细菌纤维素复合多孔支架构筑三维细胞培养基质及其性能评价》作者闻晓霜。