在全球范围内,角膜失明是第三大失明原因,有1270万人正在等待角膜移植。全球角膜移植组织的短缺加剧这一问题(2012年,只有1/70患者接受角膜组织移植)。由于缺乏角膜捐赠和眼库,近70个国家完全依赖进口的角膜组织进行移植,其中全球53%的人口无法获得移植。因此,迫切需要角膜移植替代品。
在本研究中,
美国纽约大学Sanjairaj Vijayavenkataraman及其团队
首次报道了一种由明胶甲基丙烯酰(GelMA)和氧化羧甲基纤维素(OxiCMC)
双交联油墨组成的互穿网络(IPN)
,用于使用数字光处理(DLP)技术生物打印角膜基质等效物(CSEs)。
图1 GelMA-OxiCMC水凝胶的配方示意图,以及仿生角膜基质等效物的数字光处理3D生物打印
图2 GelMA的合成及光交联形成互穿网络示意图
本文要点:
(1)CMC中的醛官能团与GelMA赖氨酸残基中的游离胺发生反应,通过席夫碱反应
形成亚胺键(C=N
)
;随后,暴露于紫外光下,通过水凝胶中的光引发剂启动
光聚合过程
,从而形成双IPN。
(2)
双IPN增强GelMA的力学性能
,能够在不使用合成生物材料、纳米颗粒或有毒交联剂的情况下
更好地模拟天然角膜基质,同时保持最佳透明度。
(3)将柠檬黄光吸收剂用于提高打印保真度,确保基于DLP打印的
高重复性和准确性
,以模拟天然角膜基质的曲率。
综上,GelMA-OxiCMC组合的生物墨水在3D
生物打印角膜基质等效物方面显示出巨大潜力,为角膜移植提供新替代方案。
参考资料:
https://doi.org/10.1088/1758-5090/adab27
来源:
EngineeringForLife
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