押し出しベースの極低温技術を使用した 3D プリント PCL スキャフォールドの改善

押し出しベースの極低温技術を使用した 3D プリント PCL スキャフォールドの改善
出典: 広西付加製造協会

中国の研究者らは、足場に生分解性ポリマーを使用する利点を調査し、「押し出しベースの低温 3D 印刷による組織工学用多孔質ポリカプロラクトン足場の製造と特性評価」で概説されています。手頃な価格や非効率性などの問題により、歴史的に制限があったことを説明します。製造とプロセス管理の不備に関して、研究の著者らは、押し出しベースの極低温 3D 印刷と凍結乾燥アプローチを組み合わせることで、3D 多孔質 PCL スキャフォールドを使用する以前の試みを改善することに取り組みました。

組織工学 (TE) は現在、幅広い分野であり、幅広い研究とさまざまな目標がありますが、そのほとんどは、移植用の持続可能なバイオプリント臓器を作成する方法を見つけることに集約されます。組織を作成または再生する場合、科学者は通常、足場、生きた細胞、その他の「生体活性因子」を使用します。ステントなどの構造物は、人間の患者に埋め込まれる場合、生体適合性があり、明らかに無毒でなければなりません。ポリカプロラクトン (PCL) は、次のような特性を持つステントの製造によく使用されるポリマーです。
生分解性
生体適合性
融点が低い
強度が良い
溶解性良好


研究者らは、コラーゲン、キトサン、PLGA、その他の材料のいずれであっても、足場が強度を高めるため、押し出しベースの低温 3D 印刷 (ECP) がバイオプリンティングの選択肢として人気を集めていると説明しています。


(a) 低温3Dプリントプラットフォームの概略図。 (b) 押し出し法による極低温 3D プリントと PCL スキャフォールドの凍結乾燥の概略図。
研究者らは、印刷を成功させるために、粗い表面を持つガラススライドをコレクターとして使用したり、接着領域の角に遷移パスを追加したり、スライドをエタノールでこすったりするなど、いくつかの異なる処理に頼りました。多孔度を測定したところ、「フィラメントオフセットの拡大」により増加していることが示されました。



印刷されたスキャフォールドの多孔性分析。 (# は CP600 と比較したグループを P < 0.005 で示し、& は CP800 と CP1000 の比較を P < 0.05 で示します)。
研究者らは、生体適合性を測定する際に、細胞接着は当初はあまり促進されなかったものの、足場の粗い表面と多孔性により細胞増殖が「効果的に促進された」ことを発見した。

「7日後、EMPグループの表面では伸びた細胞がより多く見つかったが、ECPスキャフォールド上の細胞数ははるかに多く、その形態は3日目と比較してより伸びていた」と研究者らは結論付けた。 「したがって、ECP で製造された PCL スキャフォールドは、EMP スキャフォールドと比較して、生体適合性が高く、細胞の接着と増殖をよりよくサポートすると結論付けることができます。

「全体的に、製造された PCL スキャフォールドは構造的、物理化学的、生物学的特性が向上しており、組織工学用途の有望な候補となり得る。」現在、組織工学は、心臓組織工学から骨組織工学、カスタマイズされた皮膚移植まで、さまざまな形態をとっています。
生物学

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