贺永
光固化透明质酸水凝胶(EFL-HAMA系列)
2020-8-5 21:53
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透明质酸(Hyaluronic acid,HA)俗称玻尿酸,是由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰-D-氨基葡萄糖作为双糖结构单元的天然糖胺多糖聚合物,是动物组织细胞外基质的成分,具有良好的锁水保湿性能,在脑组织、滑膜液和玻璃体中含量较高,其在细胞增殖、分化、形态发生、炎症和伤口愈合等许多生物学过程中发挥重要作用。


甲基丙烯酰化透明质酸(HAMA)是通过在透明质酸分子链上引入甲基丙烯基团进而赋予其光固化能力。由于便携的成形方式和良好的生物兼容性,基于HAMA的材料体系已被应用于许多生物医药研究领域,包括:软骨细胞培养及软骨再生修复、肿瘤模型构建、高强度及粘附性水凝胶构建、药物控释、微针制备、伤口敷料、生物传感器、术后防粘连。此外,HA分子上大量的羧基及羟基也为化学改性提供丰富化学位点使其成为优秀的平台材料,例如引入粘附基团、药物/活性因子的嫁接等。


EFL团队推出的HAMA产品(EFL-HAMA系列)通过严格的原料筛选及品质检测,具有稳定的理化性质,其在可见光照射下10秒内固化成胶,生物相容性良好,材料可扩展性强,能够提供多种黏弹特性以适应不同应用领域。HAMA可用来搭配EFL的GelMA水凝胶,更好的模拟软骨、脑等体内组织微环境,获得更优的细胞3D培养及生物墨水配方。


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1. 理化性能

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图1 EFL-HAMA制备过程及核磁氢谱

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图2 EFL-HAMA-150K不同浓度流变学特性:(A)光固化过程;(B)固化后储能模量G’;(C,D)黏度

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图3 EFL-HAMA-400K不同浓度流变学特性:(A)光固化过程;(B)固化后储能模量G’;(C,D)黏度(蜂蜜及水为对照)

2. 生物性能

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图4 EFL-HAMA水凝胶3D细胞培养
       
3. 3D打印性能

EFL-HAMA水凝胶固化迅速且具有可调的机械性能,其在投影式光固化3D打印(DLP)应用上呈现优秀的成型效果。配合EFL团队研发的BP-8600光固化生物3D打印机,可轻松实现HAMA的复杂结构制造。
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图5 利用光固化生物3D打印机(EFL-BP-8600)打印的HAMA凝胶结构



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