ACS AMI: 生体活性を調整できる 3D プリント多孔質足場の開発方法

ACS AMI: 生体活性を調整できる 3D プリント多孔質足場の開発方法
出典: EFL Bio3Dプリンティングとバイオ製造

3次元(3D)プリントは、近年の先端材料製造における革新的な技術です。印刷インクのレオロジー特性は、印刷性や印刷精度に大きく影響し、最終製品の適合性を決定します。さらに、強化された機械的強度と適切なチキソトロピーを備えた粘弾性インクも、設計された構造と印刷プロセス後の 3D 印刷構造の保持にとって重要です。高内部相水油 (O/W) エマルジョンでは、凝集状態が流動特性と粘弾性に影響を及ぼし、それによって 3 次元 (3D) 印刷プロセスと印刷性能が制御されます。


ここで、オーストリアのウィーンにある天然資源・生命科学大学の Mahdiyar Shahbazi 氏と Henry Jäger 氏は、印刷インクとして O/W Pickering 高内部相エマルジョン (Pickering-HIPE) を提案し、Pickering-HIPE インクの枯渇凝集を、薬物送達に適した多孔質 3D 構造をカスタマイズするための簡単なコロイド工学手法として使用できることを実証しました。

要点:

(1)本研究では、ピカリングHIPEは、バイオプロセス副産物の「純粋な」サブミクロンの持続可能な粒子で共安定化された、異なるレベルのセルロースナノ結晶(CNC)を使用して調製されました。

(2)持続可能な粒子が存在する場合、CNC含有量が多いと粒子誘起枯渇凝集が促進され、機械的に堅牢なゲル状インクシステムが形成されます。

(3)枯渇現象により生成されるゲル構造により、調整可能な多孔性を有する高性能印刷物の製造が可能となり、2つの異なるレベルで正確に制御することができる。第1に、フィラメントの内部構造に空隙を導入すること、第2に、水相を除去して空洞(細孔構造)を生成することである。

(4)in vitro放出速度論では、枯渇した凝集HIPEインクを使用して設計された多孔質3Dスキャフォールドが、3Dスキャフォールドの崩壊とクルクミンの放出に重要な役割を果たしていることが示されました。

要約すると、この研究は、枯渇した凝集テンプレートを使用して持続可能なインクの 3D 印刷を行い、パーソナライズされた薬物送達のための次世代の多孔質足場を生成するという、独自のコロイド工学アプローチを提供します。

ソース:
https://doi.org/10.1021/acsami.4c11035

生物学的足場

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