《生物大分子》用於組織工程應用的 3D 可列印大豆絲綢混合水凝膠

開發具有可調結構和特性的基於蛋白質的 3D 可列印水凝膠系統是當代生物醫學的關鍵挑戰。特別是，尚未實現包含不同型別蛋白質三級結構（例如球狀和纖維狀）的模組化水凝膠的 3D 列印。最近，

科研人員首次報道了球狀大豆分離蛋白 (SPI) 和纖維絲素蛋白 (SF) 之間光化學共交聯的混合水凝膠的基於擠出的 3D 列印。

使用原位流變學結合小/超小角度中子散射 （Rheo-SANS/USANS） 研究了原始 SPI 和 SF 以及 1：3 （SPI/SF） 混合油墨在各種剪下應力下的層次結構和組織）。混合油墨表現出各向同性的質量分形結構，在 0。1 和 100 s-1（接近印刷剪下）的測試剪下速率之間保持穩定。使用光流變學和原子力顯微鏡研究了光交聯反應過程中溶膠-凝膠轉變的動力學和製備的水凝膠的微觀機械效能，其中混合水凝膠表現出可調儲存和楊氏模量在 13-29 和 214 範圍內–811 kPa，分別。觀察到混合水凝膠和油墨的交聯密度和印刷精度隨著 SF 含量的增加而增加。3D 列印的混合水凝膠的微孔尺寸比溶液澆鑄的水凝膠大；其中 3D 列印的 1：3 （SPI/SF） 混合水凝膠的孔徑是澆鑄水凝膠的 7。6 倍。此外，製備的混合水凝膠表現出良好的小鼠成纖維細胞附著、活力和增殖能力，展示了它們在組織工程應用中的潛力。

圖 1. 該研究中使用的 Rheo-SANS 實驗裝置示意圖。

圖 6. 製造的 SPI/SF 混合墨水和水凝膠的各向同性結構的示意圖。

圖 7. 使用 SPI 和 SPI/SF 混合墨水列印的網格結構的光學影象

相關論文以題為

3D Printable Soy/Silk Hybrid Hydrogels for Tissue Engineering Applications

發表在《

Biomacromolecules

》上。

通訊作者

是

皇家墨爾本理工大學Naba K. Dutta, 和Namita Roy Choudhury教授。

參考文獻

：

doi。org/10。1021/acs。biomac。1c00250