1.哈尔滨工业大学(深圳)吴洋:电流体动力学喷射3D打印的生物医学应用
➣电流体动力学喷射3D打印是在静电纺丝技术的基础上发展起来的一种很有前途的技术,它可以通过定制设计逐层进行精确的纤维沉积。
➣电流体动力学喷射技术与其他技术相结合可使不能电喷射的生物材料(如水凝胶和细胞球体)掺入其中,以提高支架的生物学性能。
➣近十年来,采用电流体动力学喷印技术制备组织工程支架引起了人们极大的兴趣。研究者还致力于开发出适用于软骨、肌腱和血管等特定生物医学领域的多种支架,这些支架具有优异的力学性能。
➣本综述为读者提供了电流体动力学喷射技术的一些重要的考虑因素和主要局限性,例如支架设计、大型构建体的可印刷性、适用的生物材料以及细胞行为。
DOI: 10.1016/j.actbio.2021.04.036
2.四川大学分析测试中心李吉东:骨组织再生用PLGA基生物材料的最新进展
➣骨再生是一门跨学科的综合课程,包括但不限于材料科学、生物力学、免疫学和生物学。在过去的几十年中,骨替代物的发展取得了令人瞩目的进步。
➣本文系统综述了PLGA基骨再生材料的研究进展。以PLGA基材料的不同应用形式为出发点,研究者通过大量实例阐述了每种形式的具体应用及其相应的优缺点。
➣重点介绍了电纺丝纳米纤维支架、三维(3D)打印支架、微球/纳米颗粒、水凝胶、多相支架以及通过其他常规方法和新兴方法制备的支架的研究进展。
➣最后,简要讨论了PLGA基骨修复材料的当前局限性和未来发展方向。
DOI: 10.1016/j.actbio.2021.03.067
3. 细菌纤维素伤口敷料的制备及其抗菌活性
➣研究者开发了益生菌纤维素,一种无抗生素的生物材料,用于治疗严重的皮肤感染和慢性伤口。
➣结果表明:益生菌纤维素由致密的纤维素纳米纤维膜组成,不含纤维素产生菌,完全被活的益生菌(发酵乳杆菌和格氏乳杆菌)侵入。
➣活性分析(包括pH值随时间的变化以及对电致变色多金属氧酸盐的还原能力)证实了纤维素基质中的益生菌不仅具有活性而且还具有代谢活性,这是将益生菌纤维素用作无抗生素抗菌生物材料的关键点。
➣细菌纤维素作为伤口敷料的特性与益生菌的抗菌活性相结合,使益生菌纤维素成为治疗局部感染(包括严重且难以治愈的慢性伤口)的抗生素的替代品。
DOI: 10.1016/j.actbio.2021.01.039
4.通过并行乳液静电纺丝和同轴细胞电喷涂在生物活性纳米纤维支架内嵌入内皮细胞
➣研究者演示了一种通过同时进行乳液静电纺丝和同轴细胞电喷涂将活的内皮细胞直接置于3D生物活性纳米纤维支架内的方法。
➣使用这种并行制造方法,将内皮细胞封装在水凝胶微球中,并在支架制造过程中与含血管内皮生长因子(VEGF)的纳米纤维一起沉积,从而形成具有3D嵌入式细胞封装微球的纳米纤维支架。
➣在并行制造过程中,细胞存活率保持良好(>98%),并且在整个支架厚度上实现了深度细胞分布(约100μm)。
➣3D细胞嵌入式架构结合了结构和生化线索,内皮细胞可以自由拉伸,显示出增强的细胞间连接,维持了生物活性纳米纤维支架的表型。
DOI: 10.1016/j.actbio.2021.01.035
5. 综述:静电纺丝原位合成含二氧化硅的磷酸钙生物陶瓷及其在骨组织工程中的应用
➣静电纺丝工艺可以通过在电场下拉伸粘弹性溶液来再现骨ECM的纤维结构。通过这种方法,可以生产具有可调节化学成分的纳米/微米级纤维。
➣本综述着重介绍了生物陶瓷基纤维的原位合成和同步静电纺丝,并对每种材料的使用原因及其生物活性进行了分析。
➣从理论和实践两方面,对这些材料的合成和静电纺丝制备进行了详细阐述。
➣最后,对使用这种无机纤维的不同系统的体外和体内生物活性进行了研究。
DOI: 10.1016/j.actbio.2020.12.032
6.内布拉斯加大学医学中心段斌:PPDO/CNT纳米纤维纱线的制备及其对间充质干细胞分化、增殖和成熟的影响
➣通过使用改良的静电纺丝设备制备了基于聚对二氧环己酮(PPDO)生物聚合物和不同浓度碳纳米管(CNTs)的复合纳米纤维纱线(NYs)。
➣与纯PPDO NYs相比,PPDO/CNT NYs具有相似的形态和结构。但是,与PPDO NYs相比,PPDO/CNT NYs表现出明显增强的力学性能和导电性。
➣研究发现ES和化学诱导的独特组合通过显著上调SC髓鞘相关基因标记物的表达水平和增加生长因子的分泌进一步促进了PPDO/CNT NYs上hDOMSC-SCLCs的成熟。
➣该导电PPDO/CNT复合NYs可以为各种细胞活动提供有益的微环境,这也使其成为PN再生应用中NGC填充基质的一个有吸引力的候选材料。
DOI:10.1016/j.actbio.2020.11.042
7.上海交通大学附属第九人民医院张修银:多功能电写双层支架用于引导性骨再生
➣受常用Bio-Gide®膜的双层结构设计的启发,研究者将溶液静电纺丝书写(SEW)和溶液静电纺丝(SES)技术结合起来,使用单台SEW打印机,设计并制备了一种新型多功能双层“GBR支架”。
➣将负载铜的介孔二氧化硅纳米粒子(Cu@MSNs)掺入聚乳酸-乙醇酸/明胶(PLGA/Gel,表示为PG)纤维基质中,以构建PG-Cu@MSNs复合纤维支架。
➣所制备的GBR支架由疏松多孔的SEW层和致密紧凑的SES层组成,前者用于支撑和促进骨骼向内生长,后者用于抵抗非成骨细胞的干扰。
➣PG-Cu@MSNs复合支架具有良好的成骨和抗菌性能。此外,体内大鼠牙周缺损模型进一步证实了PG-Cu@MSNs支架的骨再生功效。
➣综上所述,具有分层结构,同时具有成骨和抗菌功能的电写Cu@MSNs掺杂双层支架在GBR中具有广阔的应用前景。
DOI:10.1016/j.actbio.2020.08.017