view in publisher's site

3D printed multi-scale scaffolds with ultrafine fibers for providing excellent biocompatibility

Highlights•A multi-scale scaffold was designed to balance mechanical strength and biocompatibility of 3D printed scaffolds.•A promising multi-scale direct writing system (MSDWS) was developed for printing the multi-scale scaffolds.•By filling ultrafine fibers, the biocompatibility of the scaffold was greatly improved.AbstractIt is a dilemma that both strength and biocompatibility are requirements for an ideal scaffold in tissue engineering. The normal strategy is mixing or coating another material to improve the biocompatibility. Could we solve this dilemma by simply adjusting the scaffold structure? Here, a novel multi-scale scaffold was designed, in which thick fibers provide sufficient strength for mechanical support while the thin fibers provide a cell-favorable microenvironment to facilitate cell adhesion. Moreover, we developed a promising multi-scale direct writing system (MSDWS) for printing the multi-scale scaffolds. By switching the electrostatic field, scaffolds with fiber diameters from 3 μm to 600 μm were fabricated using one nozzle. Using this method, we proved that PCL scaffolds could also have excellent biocompatibility. BMSCs seeded on the scaffolds readily adhered to the thin fibers and maintained a high proliferation rate. Moreover, the cells bridged across the pores to form a cell sheet and gradually migrated to the thick fibers to cover the entire scaffold. We further combined the scaffolds with hydrogel for 3D cell culture and found that the fibers enhanced the strength and induced cell migration. We believe that the multi-scale scaffolds fabricated by an innovative 3D printing system have great potential for tissue engineering.

۳ بعدی داربست printed با الیاف ultrafine برای ارائه زیست سازگاری عالی

نکات مهم: یک داربست چند مقیاسی برای متعادل کردن مقاومت مکانیکی و زیست سازگاری داربست‌های چاپی ۳ بعدی طراحی شد. یک سیستم نوشتاری چند مقیاسی امیدبخش (MSDWS)برای چاپ داربست چند مقیاسی توسعه یافت. با پر کردن fibers فوق، زیست سازگاری داربست به شدت مورد استفاده قرار گرفت، یک معضل است که هم قدرت و هم زیست سازگاری، الزامات برای یک داربست ایده‌آل در مهندسی بافت هستند. یک استراتژی معمولی مخلوط کردن و یا پوشش یک ماده دیگر برای بهبود زیست سازگاری است. آیا ما می‌توانیم این معضل را با تطبیق ساده ساختار داربست، حل کنیم؟ در اینجا، یک داربست چند مقیاسی جدید طراحی شد، که در آن فیبرهای ضخیم توان کافی برای پشتیبانی مکانیکی فراهم می‌کنند در حالی که فیبرها برای تسهیل چسبندگی سلولی یک microenvironment مطلوب به همراه فراهم می‌کنند. علاوه بر این، ما یک سیستم نوشتاری چند مقیاسی (MSDWS)را برای چاپ داربست چند مقیاسی توسعه دادیم. با تغییر میدان الکترواستاتیک، داربست با قطر فیبر از ۳ میکرومتر به ۶۰۰ میکرومتر با استفاده از یک نازل ساخته شد. با استفاده از این روش، ثابت کردیم که داربست pcl می‌تواند زیست سازگاری عالی داشته باشد. bmscs که بر روی داربست تعیین شد به آسانی به الیاف نازک وفادار ماند و نرخ رشد بالا را حفظ کرد. علاوه بر این، سلول‌هایی که از داخل حفرات از بین رفتند تا یک صفحه سلول را شکل دهند و به تدریج به فیبرهای ضخیم انتقال یابند تا تمام داربست را پوشش دهند. ما بیشتر داربست را با پلیمر برای کشت سلول ۳ D ترکیب کردیم و دریافتیم که فیبرها افزایش قدرت و مهاجرت سلولی را افزایش می‌دهند. ما معتقدیم که داربست multi ساخته‌شده توسط یک سیستم چاپ سه‌بعدی نوآورانه پتانسیل بالایی برای مهندسی بافت دارد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Mechanics of Materials
  • ترجمه مقاله Mechanics of Materials
  • مقاله مکانیک مواد
  • ترجمه مقاله مکانیک مواد
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.