Området för benvävnadsteknik (BTE) är en lovande väg för att ta itu med benskador och defekter genom att konstruera konstgjorda ställningar med bioniska funktioner. Tack vare dess unika 3D-nätverksstruktur, imponerande mekaniska egenskaper och utmärkta biokompatibilitet, har bakteriell cellulosa (BC) vuxit fram som ett fängslande forskningsområde inom byggnadsställningstillverkning.
Tredimensionell (3D) utskrift är en exakt teknik för att konstruera intrikata strukturer i skadade vävnader eller organ, som har använts i stor utsträckning inom benvävnadsteknikområdet. Applikationen av BC för 3D-utskrift möter dock vissa begränsningar som kräver uppmärksamhet, såsom dess täta 3D-nätverksstruktur, som hindrar cellulär penetration och försvagar cellanslutning.
Dessutom kan de tätt intrasslade fibrerna i BC utgöra utmaningar för dess extrudering som ett biobläck under tryckprocessen, vilket också begränsar forskningen som har utförts om tillämpningen av BC i 3D-utskrift.
Maleinsyra (MA) har dykt upp som en lovande kandidat för syrabehandling av cellulosa, främst på grund av dess miljövänliga natur och milda reaktionsförhållanden. Tidigare arbete har visat att MA-lösning med olika koncentrationer visade olika effekter på BC fysikalisk-kemiska egenskaper och osteogenes.
Samtidigt ger MA-medierad modifiering för BC reversibla reaktioner, inklusive esterreaktion (framåtreaktion) och esterhydrolysreaktion (bakåtreaktion). Därför är det nödvändigt att balansera volymen av tillsatt MA-lösning för att säkerställa framåtreaktionen för BC-modifiering, vilket kommer att ge djupare insikter i den MA-medierade modifieringsprocessen och låsa upp den fulla potentialen hos modifierad BC inom benvävnadsteknikområdet .
Enligt Xucai Wang, utredaren som ledde en nyligen publicerad studie publicerad i Journal of Bioresources and Bioproducts , ger detta en ny idé för forskningen av bakteriell cellulosa i benvävnadsteknik. Wang förklarade, "Förestringsprocessen introducerade karboxylgrupper och hydrofoba egenskaper till BC, vilket förbättrade dess lämplighet som biobläck för vävnadstekniska byggnadsställningar. Dessutom uppvisade 1꞉30 MA-BC-dispersionen utmärkt biokompatibilitet, ökat osteogent genuttryck och ökad mineraliserad knölbildning in vitro jämfört med den rena BC-dispersionen."
Författarna förväntar sig också att detta arbete ska ge värdefulla insikter om den potentiella tillämpningen av MA-BC-dispersioner inom benvävnadsteknik, särskilt för att underlätta proliferation och differentiering av osteocyter.
Mer information: Xucai Wang et al, Constructing Osteo-Inductive Bio-Ink för 3D-utskrift genom hybridisering av gelatin med maleinsyramodifierad bakteriecellulosa genom att reglera tillsatsvolymer av maleinsyralösning, Journal of Bioresources and Bioproducts (2024). DOI:10.1016/j.jobab.2024.04.001
Tillhandahålls av Journal of Bioresources and Bioproducts
