摘要
目的水凝胶是由水溶性聚合物通过物理或化学交联形成的仿生细胞外基质的三维网络,是理想的细胞三维培养支架。但传统水凝胶的有效孔径在10 nm~10μm范围,不利于细胞增殖、分化。为解决这一问题,本课题通过引入冷冻保护剂对冰晶生长进行调控制备有效孔径10μm以上的大孔水凝胶。方法通过在双键改性的明胶体系中引入具有各向异性电荷的纳米黏土,采用冷冻自由基聚合-冰晶模板法构建具有连通大孔结构以及水诱导形变恢复的多孔水凝胶;系统研究其溶胀性能、原位孔尺寸、力学性能,并优选具有形变恢复性能的多孔水凝胶用于骨髓间充质干细胞(BMSCs)三维培养。结果随着DMSO的体积分数从0%增大到15%,所构建的大孔水凝胶孔径从110±11μm减小至32±4μm;水凝胶的溶胀降低至31.1;没有加入DMSO溶液所制备的大孔水凝胶的压缩模量为4.0±0.1 kPa,引入1%、3%、5%的DMSO压缩模量分别为3.7±0.3 kPa、3.9±0.2 kPa、4.0±0.2 kPa;将BMSCs接种到不同孔径复合水凝胶中,培养1天时能够看到大孔水凝胶支架有利于BMSCs的黏附,培养3天后,BMSCs形态与成骨细胞相似。结论本课题制备的大孔水凝胶具有连通的孔结构以及良好的水诱导形变恢复性能,可用于细胞三维培养,有望应用于组织工程支架材料领域。
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期558-559,共2页
Journal of Medical Biomechanics
基金
国家自然科学基金项目,12132006,32360235
贵州省自然科学基金项目,2022-381
