Bối cảnh nghiên cứu và thiết kế vật liệu
Vết thương tiểu đường mãn tính từ lâu đã ở trong môi trường vi mô không có lợi cho sự sống còn của tế bào, tỷ lệ sống sót và hoạt động sửa chữa của tế bào gốc cấy ghép thường bị hạn chế. Để đối phó với vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một nền tảng gắn hydrogel xốp có cấu trúc được kiểm soát bằng cách in 3D, với hệ thống vật liệu là hệ thống liên kết quang học hỗn hợp Shell Methyl Acrylate (CSMA) với Gelatin Methyl Acrylic (GelMA). Nghiên cứu nhằm xác minh rằng trật tự tôpô của stent có thể hoạt động như một tín hiệu vật liệu sinh học để điều chỉnh chức năng của các tế bào gốc trung mô (ADSC) có nguồn gốc chất béo hay không. Để làm nổi bật ảnh hưởng của chính cấu trúc liên kết, nhóm nghiên cứu đã sử dụng cùng một hệ thống tiền thân CSMA/GelMA liên kết chéo, sử dụng cùng một quy trình liên kết chéo và đông khô-tái thủy hóa, để chuẩn bị hai loại khung, có trật tự và không có trật tự, chỉ khác nhau về cấu trúc lỗ không gian. Trong số các cấu trúc có trật tự khác nhau được thử nghiệm, stent với khẩu độ 200 μm cho thấy các tính chất sinh học sớm thuận lợi nhất và do đó được chọn cho các nghiên cứu tiếp theo. Ảnh hưởng của cấu trúc tôpô đối với hành vi và con đường tín hiệu của ADSC Kết quả thực nghiệm cho thấy cấu trúc tôpô có trật tự có thể gây ra sự phân cực ADSC, mô F-actin định hướng và kéo dài và sắp xếp nhân tế bào, cho thấy sự tái tạo phối hợp giữa bộ xương tế bào và nhân tế bào. Ở cấp độ cơ chế, giá đỡ có trật tự làm tăng mức độ phosphoryl hóa FAK và tăng cường vị trí được phê duyệt của YAP. Khi sử dụng thuốc để ức chế FAK, các phản ứng liên quan đến YAP, cũng như lợi thế paracrine sửa chữa từ topology có trật tự, đã bị suy yếu, cho thấy con đường dẫn cơ học liên quan đến FAK-YAP đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Trên cơ sở này, việc phân phối liên tục SDF-1α tiếp tục tăng cường phổ bài tiết sửa chữa, đạt được ít nhất một phần thông qua các tín hiệu liên quan đến CXCR4-AKT/ERK. Kết quả này gợi ý rằng việc trình bày liên tục các yếu tố hoạt tính sinh học có thể được sử dụng như một chiến lược phối hợp điều chỉnh chức năng tế bào gốc, ngoài các tín hiệu topo cấu trúc lỗ chân lông, trong thiết kế khung polymer y tế. Hiệu quả sửa chữa trong mô hình vết thương tiểu đường
Trong mô hình vết thương da đầy đủ do STZ gây ra ở chuột mắc bệnh tiểu đường, chiến lược stent có trật tự tích hợp cải thiện vết thương, tái tạo mô học, lắng đọng collagen và những thay đổi sửa chữa liên quan đến CD31 và CD206. Lợi ích là đáng kể nhất khi kết hợp với ADSC. Những phát hiện này hỗ trợ sự hiện diện của một trục “topo-mechanical transduction-functional” trong hệ thống stent này, cung cấp cơ sở cho liệu pháp tế bào gốc được hướng dẫn bằng vật liệu sinh học để chữa lành vết thương tiểu đường.
tiết lộ cho ngành công nghiệp polymer phụ trợ và polymer y tế
Từ quan điểm xử lý vật liệu và thiết bị y tế, nghiên cứu này cho thấy khả năng xử lý của hệ thống tổng hợp polymer tự nhiên liên kết chéo quang trong khung xốp in 3D. Hệ thống CSMA/GelMA tạo thành một cấu trúc xốp ổn định thông qua liên kết chéo quang học và quá trình đóng băng khô-tái thủy hóa, và các thông số topo như khẩu độ có thể được điều chỉnh thiết kế trong quá trình in ấn, cung cấp một con đường tham khảo cho việc sản xuất vật tư tiêu dùng một lần polymer y tế, băng vết thương và hỗ trợ kỹ thuật mô. Đối với ngành công nghiệp phụ trợ polymer, việc lựa chọn chất kích hoạt quang học, chất liên kết chéo và chất ổn định ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả liên kết chéo, độ chính xác in và hành vi cơ học và suy thoái của tiền thân CSMA/GelMA, từ đó ảnh hưởng đến phản ứng của tế bào. Ngoài ra, độ bền và khả năng tương thích sinh học của stent trong khử trùng, lưu trữ và sử dụng lâm sàng cũng là mối liên hệ mà các vật liệu như vậy phải được quan tâm từ phòng thí nghiệm đến các sản phẩm y tế. Nghiên cứu không đề cập đến các công thức phụ trợ cụ thể hoặc các sản phẩm thương mại hóa, nhưng logic thiết kế chức năng topo – truyền cơ học – được đề xuất của nó cung cấp những ý tưởng mới cho sự phát triển tích hợp chức năng cấu trúc của vật liệu polymer y tế.
Quan sát hóa chất Hợp Nhuận
xoay quanh y tế và sức khỏe, Hóa chất Hợp Nhuận liên tục quan tâm đến tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực này, ổn định xử lý và ứng dụng hạ cánh. Bài viết này dựa trên thông tin nguồn để chỉnh sửa, công thức cụ thể, lựa chọn sản phẩm và kiểm tra hiệu suất xin kết hợp với tư vấn tình hình làm việc thực tế.
Nguồn:3D‐Printed Ordered Porous CSMA/GelMA Hydrogel Scaffolds Enhance ADSC Reparative Function With FAK–YAP‐Related Mechanotransductive Changes， Do Hợp Nhuận hóa chất chỉnh lý.