Name: fragmenting bulk hydrogels and processing into granular hydrogels for biomedical applications
Uploaded: 2022-05-17T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fragmenting Bulk Hydrogels and Processing into Granular Hydrogels for Biomedical Applications at JoVE.com

تم دعم هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم من خلال برنامج UPenn MRSEC (DMR-1720530) وزمالات أبحاث الدراسات العليا (إلى V.G.M و M.E.P.) والمعاهد الوطنية للصحة (R01AR077362 إلى J.A.B).

1. تصنيع المواد الهلامية السائبة داخل حقنة باستخدام الربط الضوئي
ملاحظة: يبين الشكل 1 نظرة عامة على تصنيع الهيدروجيل السائب داخل حقنة باستخدام الربط الضوئي. يستخدم هذا البروتوكول حمض الهيالورونيك المعدل بالنوربورنين (NorHA) لتصنيع الهيدروجيل السائب ب?...

هنا ، يتم وصف طرق تصنيع الهيدروجيل الحبيبي باستخدام الهلاميات الدقيقة المجزأة البثق والتعبئة إما عن طريق الطرد المركزي أو الترشيح المدفوع بالفراغ. بالمقارنة مع طرق تصنيع microgel الأخرى (أي الموائع الدقيقة ، مستحلبات الدفعات ، الرش الكهربائي ، الطباعة الحجرية الضوئية) ، فإن تصنيع microgel لتجزئ?...

يتم تصنيع الهيدروجيل الحبيبي من خلال تعبئة جزيئات الهيدروجيل (أي الهلاميات الدقيقة) وهي فئة مثيرة من المواد الحيوية مع العديد من الخصائص المفيدة للتطبيقات الطبية الحيوية1،2،3. نظرا لبنيتها الجسيمية ، فإن الهلاميات المائية الحبيبية ترقق القص والشفاء الذاتي ، مما يسمح باستخدامها كأحبار طباعة البثق (الحيوية) ، والدعامات الحبيبية للطباعة المضمنة ، والعلاجات القابلة للحقن4،5،6،7،8،9. بالإضافة إلى ذلك ، توفر مساحة الفراغ بين microgels مسامية ميكروسكيل لحركة الخلايا والانتشار الجزيئي8،10،11. علاوة على ذلك ، يمكن دمج مجموعات microgel متعددة في تركيبة واحدة للسماح بتحسين القدرة على الضبط ووظائف المواد8،10،12،13. وقد حفزت هذه الخصائص الهامة التوسع السريع لتطوير هيدروجيل الحبيبات في السنوات الأخيرة.
هناك مجموعة من الطرق المتاحة لتشكيل microgels نحو تصنيع هيدروجيل حبيبي ، لكل منها مزاياها وعيوبها. على سبيل المثال ، غالبا ما تتشكل الهلاميات الدقيقة من مستحلبات الماء في الزيت باستخدام الموائع الدقيقة القطيرات4،11،13،14،15،16،17 ، مستحلبات الدفعات7،18،19،20،21،22 ، أو الرش الكهربائي6،23 ، 24,25. تنتج هذه الطرق هلاميات كروية ذات أقطار موحدة (الموائع الدقيقة) أو polydisperse (مستحلبات الدفعات ، الرش الكهربائي). هناك بعض القيود على طرق تصنيع مستحلب الماء في الزيت هذه ، بما في ذلك الإنتاج المنخفض الإنتاجية المحتمل ، والحاجة إلى حلول سلائف هيدروجيل منخفضة اللزوجة ، وارتفاع التكلفة والموارد اللازمة للإعداد. بالإضافة إلى ذلك ، قد تتطلب هذه البروتوكولات زيوتا قاسية وخافضات للتوتر السطحي يجب غسلها من الهلاميات الدقيقة باستخدام إجراءات تضيف خطوات معالجة ، وقد يكون من الصعب ترجمتها إلى ظروف معقمة للتطبيقات الطبية الحيوية في العديد من المختبرات. إزالة الحاجة إلى مستحلبات الماء في الزيت ، يمكن أيضا استخدام الطباعة الحجرية (الصورة) ، حيث يتم استخدام القوالب أو الأقنعة الضوئية للتحكم في علاج microgels من حلول سلائف الهيدروجيل1،26،27. مثل الموائع الدقيقة ، قد تكون هذه الطرق محدودة في إنتاجية إنتاجها ، وهو تحد كبير عندما تكون هناك حاجة إلى كميات كبيرة.
كبديل لهذه الطرق ، تم استخدام التجزئة الميكانيكية للهيدروجيل السائب لتصنيع microgels بأحجام غير منتظمة19،28،29،30،31،32. على سبيل المثال ، يمكن تشكيل الهيدروجيل السائب مسبقا وتمريره لاحقا عبر الشبكات أو المناخل لتشكيل microgels مجزأة ، وهي عملية تم إجراؤها حتى في وجود خلايا داخل خيوط microgel33,34. كما تمت معالجة المواد الهلامية المائية السائبة إلى مواد هلامية دقيقة مع اضطراب ميكانيكي باستخدام تقنيات مثل الطحن باستخدام الملاط والمدقة أو من خلال استخدام الخلاطات التجارية35،36،37. كما استخدم آخرون التحريض الميكانيكي أثناء تكوين الهيدروجيل لتصنيع المواد الهلامية الدقيقة المجزأة (أي المواد الهلامية السائلة)31.
تتوسع الطرق الواردة هنا في تقنيات التجزئة الميكانيكية هذه وتقدم نهجا بسيطا لتصنيع المواد الهلامية الدقيقة مع تجزئة البثق ، باستخدام هيدروجيل حمض الهيالورونيك القابل للربط الضوئي (HA) كمثال. يستخدم تجزئة البثق المحاقن والإبر فقط لتصنيع microgels مجزأة بطريقة منخفضة التكلفة وعالية الإنتاجية وقابلة للتطوير بسهولة ومناسبة لمجموعة واسعة من الهيدروجيل19,32. علاوة على ذلك ، يتم وصف طرق تجميع هذه الهلاميات الدقيقة المجزأة في هيدروجيل حبيبي إما باستخدام الطرد المركزي (التعبئة المنخفضة) أو الترشيح المدفوع بالفراغ (التعبئة العالية). أخيرا ، تتم مناقشة تطبيق هذه المواد الهلامية المائية الحبيبية المجزأة لاستخدامها كحبر طباعة بثق. الهدف من هذا البروتوكول هو إدخال طرق بسيطة قابلة للتكيف مع مجموعة واسعة من الهيدروجيل ويمكن تنفيذها في أي مختبر تقريبا مهتم بالهلاميات المائية الحبيبية.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>15 mL Plastic Conical Centrifuge Tube</td>
			<td>Corning</td>
			<td>430766</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 G NT Premium Series Dispensing Tip</td>
			<td>Jensen Global</td>
			<td>JG30-0.5HPX</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 30 G, 0.5&#34; needle. Various sizes are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BD Disposable Syringes with Luer-Lok Tips (3 mL)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14-823-435</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 3 mL syringe. Various sizes are available (14-823-XXX).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Black folders</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Probe Needle For Use With Syringes and Dispensing Machines (18 G, 0.5&#34;)</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5FVH5</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 18 G, 0.5&#34; needle. Various sizes are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Probe Needle For Use With Syringes and Dispensing Machines (23 G, 0.5&#34;)</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5FVJ3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Probe Needle For Use With Syringes and Dispensing Machines (27 G, 1.5&#34;)</td>
			<td>Grainger</td>
			<td>5FVL0</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#39;s Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>14190-250</td>
			<td>Catalog Number listed here is for a case of 10 x 500 mL bottles.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Durapore Membrane Filter, 0.22 &#181;m</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>GVWP04700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epifluorescent or confocal microscope</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td>To visualize microgels and granular hydrogels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eppendorf Snap-Cap Microcentrifuge Safe-Lock Tubes</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-402-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extrusion printer</td>
			<td>Custom-built</td>
			<td></td>
			<td>Other extrusion printers can be use,d such as commercially available BIOX.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter Adapters</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>05-888-107</td>
			<td>Catalog Number listed here is for a set of multiple sizes. Various sizes are available (05-888-XXX).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter Flask</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescein isothiocyanate-dextran (2 MDa)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>52471</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass microscope slide</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>National Institutes of Health</td>
			<td></td>
			<td>&#34;Analyze Particles&#34; information link: https://imagej.nih.gov/ij/docs/menus/analyze.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luer-Lock Tip Caps</td>
			<td>Integrated Dispensin g Solutions</td>
			<td>9991329</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal spatula for scooping</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcentrifuge</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td>Capable of speed up to 18,000 x g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscoft Execl</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Other programs can be used, such as Google Slides.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OmniCure S2000 Spot UV Curing System</td>
			<td>Excelitas Technologies</td>
			<td>S2000</td>
			<td>Different light systems may be used to fabricate bulk hydrogels if desired.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Porcelain Buchner Funnel with Fixed Perforated Plate</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>FB966C</td>
			<td>Catalog Number listed here is for 56mm diameter plate. Various sizes are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radiometer</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Repetier Host</td>
			<td>Hot-World GmbH &#38; Co. KG</td>
			<td></td>
			<td>3D printing software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw-based extrusion printer</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td>This study used a custom-modified 3D FDM printer (Velleman K8200). Many alternatives are available.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Solidworks/CAD software</td>
			<td>Dassault Syst&#232;mes SolidWorks Corporation</td>
			<td></td>
			<td>Other programs can be used, such as Blender or TinkerCAD.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tubing to Connect Filter Flask to Vacuum Line</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV Eye Protection (i.e., safety glasses)</td>
			<td>Various Vendors</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fragmenting bulk hydrogels and processing into granular hydrogels for biomedical applications

الهلاميات المائية الحبيبية هي مجموعات محشورة من جزيئات الهيدروجيل الدقيقة (أي "microgels"). في مجال المواد الحيوية ، تتمتع الهلاميات المائية الحبيبية بالعديد من الخصائص المفيدة ، بما في ذلك الحقن ، والمسامية الدقيقة ، والقابلية عن طريق خلط مجموعات ميكروجيل متعددة. غالبا ما تعتمد طرق تصنيع الهلام الدقيق على مستحلبات الماء في الزيت (على سبيل المثال ، الموائع الدقيقة ، مستحلبات الدفعات ، الرش الكهربائي) أو الطباعة الحجرية الضوئية ، والتي قد تمثل متطلبات عالية من حيث الموارد والتكاليف ، وقد لا تكون متوافقة مع العديد من الهلاميات المائية. يفصل هذا العمل طرقا بسيطة ولكنها فعالة للغاية لتصنيع microgels باستخدام تجزئة البثق ومعالجتها في هيدروجيل حبيبي مفيد للتطبيقات الطبية الحيوية (على سبيل المثال ، أحبار الطباعة 3D). أولا ، يتم بثق الهيدروجيلات السائبة (باستخدام حمض الهيالورونيك القابل للربط الضوئي (HA) كمثال) من خلال سلسلة من الإبر ذات الأقطار الأصغر بالتتابع لتشكيل microgels مجزأة. تقنية تصنيع microgel هذه سريعة ومنخفضة التكلفة وقابلة للتطوير بدرجة كبيرة. يتم وصف طرق التشويش على المواد الهلامية الدقيقة في الهلاميات المائية الحبيبية عن طريق الطرد المركزي والترشيح المدفوع بالتفريغ ، مع ربط اختياري لاحق لتثبيت الهيدروجيل. وأخيرا ، يتم عرض الهلاميات المائية الحبيبية المصنعة من الهلاميات الدقيقة المجزأة كأحبار طباعة بثق. في حين أن الأمثلة الموضحة هنا تستخدم HA القابلة للربط الضوئي للطباعة 3D ، فإن الطرق قابلة للتكيف بسهولة مع مجموعة واسعة من أنواع الهيدروجيل والتطبيقات الطبية الحيوية.

وترد النتائج التمثيلية لهذه البروتوكولات في الشكل 3 والشكل 6. ينتج عن تجزئة البثق هلاميات دقيقة ذات أشكال مضلعات خشنة بأقطار تتراوح بين 10-300 ميكرومتر (الشكل 3). علاوة على ذلك ، تتراوح الدائرية من 0.2 (غير دائرية) إلى 1 تقريبا (دائرة مثالية) ، وتترا...

Watch this Scientific Journal Video about Fragmenting Bulk Hydrogels and Processing into Granular Hydrogels for Biomedical Applications at JoVE.com

Fragmenting Bulk Hydrogels and Processing into Granular Hydrogels for Biomedical Applications

يصف هذا العمل طرقا مباشرة وقابلة للتكيف ومنخفضة التكلفة لتصنيع الهلاميات الدقيقة مع تجزئة البثق ، ومعالجة الهلاميات الدقيقة في هيدروجيل حبيبي قابل للحقن ، وتطبيق الهلاميات المائية الحبيبية كأحبار طباعة البثق للتطبيقات الطبية الحيوية.

تجزئة المواد الهلامية السائبة ومعالجتها إلى هيدروجيل حبيبي للتطبيقات الطبية الحيوية

Granular hydrogels are jammed assemblies of hydrogel microparticles (i.e., &#34;microgels&#34;). In the field of biomaterials, granular hydrogels have ...

الهلاميات المائية الحبيبية هي فئة جديدة ومثيرة من المواد الحيوية مع العديد من الخصائص المفيدة. نأمل أن نتمكن من خلال مشاركة هذه الأساليب من زيادة الوصول والابتكار في المواد الهلامية المائية الحبيبية للتطبيقات الطبية الحيوية. هذه التقنية بسيطة ومنخفضة التكلفة وقابلة للتكيف بسهولة مع العديد من المواد الكيميائية ويمكن تنفيذها في أي مختبر تقريبا.قم بتحميل حقنة 3 ملليلتر بمحلول سلائف الهيدروجيل. قم بإزالة المكبس من الجزء الخلفي من حقنة فارغة سعة 3 ملليلتر وأضف غطاء طرف إلى الجزء العلوي من برميل المحقنة. استخدم ماصة سعة 1000 ميكرولتر لنقل محلول سلائف الهيدروجيل إلى برميل المحقنة مع غطاء الطرف.امسك برميل المحقنة بمحلول سلائف الهيدروجيل بيد واحدة مع توجيه غطاء الطرف لأسفل والطرف المفتوح للبرميل متجها لأعلى. أعد مكبس المحقنة إلى فتحة الجزء الخلفي من برميل المحقنة. ادفع مكبس المحقنة برفق إلى داخل البرميل بما يكفي لإغلاق الفتحة الموجودة في الجزء الخلفي من برميل المحقنة ، مع الاحتفاظ بعناية بالمكبس وبرميل المحقنة معا لضمان إغلاق الجزء الخلفي من برميل المحقنة باستخدام المكبس.قم بعكس المحقنة بحيث يكون المكبس متجها لأسفل وغطاء الطرف متجها الآن لأعلى. قم بإزالة غطاء الطرف وادفع المكبس برفق إلى برميل المحقنة حتى تتم إزالة كل الهواء من المحقنة. أعد توصيل غطاء الطرف بالحقنة.تأكد من تأمين محلول سلائف الهيدروجيل داخل حقنة 3 ملليلتر مع غطاء طرف. تأكد من أخذ معدات الحماية الشخصية المناسبة والضمانات قبل تشغيل مصباح الأشعة فوق البنفسجية. ضع المحقنة سعة 3 ملليلتر المحملة بمحلول السلائف الهيدروجيلية تحت مصباح علاج البقع بالأشعة فوق البنفسجية لفترة زمنية مطلوبة للربط المتقاطع للصور بالكامل.أطفئ مصباح الأشعة فوق البنفسجية وأزل المحقنة. تأكد من أن الهيدروجيل أصبح الآن متشابكا ضوئيا داخل المحقنة. قم بإزالة المكبس من الجزء الخلفي من حقنة فارغة سعة 3 ملليلتر.قم بتثبيت غطاء طرف على قفل luer. قم بإزالة غطاء الطرف من المحقنة التي تحتوي على الهيدروجيل السائب المتقاطع ضوئيا. اصطف الجزء العلوي من حقنة الهيدروجيل مع فتح البرميل على المحقنة الفارغة.قذف الهيدروجيل السائب من خلال فتحة المحقنة في برميل المحقنة الفارغة. امسك المحقنة التي تحتوي على الهيدروجيل المبثوق بحيث يكون غطاء الطرف متجها لأسفل وفتحة البرميل متجهة لأعلى. باستخدام ماصة 1000 ميكرولتر ، أضف 1.5 ميكرولتر من PBS إلى برميل المحقنة.قم بمحاذاة مكبس المحقنة مع فتحة البرميل ، وبالكاد دفع المكبس إلى الداخل بما يكفي لإنشاء ختم. قم بعكس المحقنة بحيث يكون المكبس الآن متجها لأسفل وغطاء الطرف متجها لأعلى ، مع التأكد من تثبيت المكبس وبرميل المحقنة معا في مكانه بحيث لا يتسرب أي هيدروجيل أو PBS. عكس عدة مرات لخلط هيدروجيل مجزأة مع PBS المضافة.أمسك المحقنة بحيث يكون غطاء الطرف متجها لأعلى والمكبس متجها لأسفل. قم بإزالة غطاء الحافة. بلطف شديد ، ادفع المكبس لأعلى لإزالة أي هواء من داخل المحقنة.قذف محلول الهيدروجيل المجزأ من خلال سلسلة من الإبر لإنشاء microgels مجزأة. قم بتثبيت إبرة حادة ذات 18 مقياسا في الجزء العلوي من المحقنة التي تحتوي على الهيدروجيل المجزأ و PBS. قم بإزالة المكبس من حقنة جديدة سعة 3 ملليلتر وقم بتثبيت غطاء طرف على برميل المحقنة الفارغ.بثق محلول الهيدروجيل المجزأ من خلال إبرة قياس 18 في الجزء الخلفي من برميل المحقنة الفارغة. تخلص من المحقنة والإبرة الفارغة في تيار نفايات الأدوات الحادة المناسب. كرر بثق محلول الهيدروجيل بإبرة قياس 23 و 27 و 30.عند خطوة البثق الأخيرة ، قم ببثق محلول microgel المجزأ في أنابيب الطرد المركزي الدقيق. اغسل وعزل تعليق microgel المجزأ. باستخدام جهاز طرد مركزي دقيق ، قم بتدوير محلول microgel المجزأ عند 5000 مرة جم لمدة 5 دقائق.استخدم ماصة لإزالة السوبرناتانت. أضف 1 ملليلتر من PBS إلى كل أنبوب طرد مركزي دقيق يحتوي على ميكروجيل مجزأ ودوامة لمدة 5 إلى 10 ثوان. اجمع بين 20 ميكرولتر من تعليق ميكروجيل مجزأ مع 180 ميكرولتر من PBS لإنشاء تعليق ميكروجيل مجزأ مخفف.دوامة لخلط جيدا. نقل 50 ميكرولتر من تعليق ميكروجيل مجزأ مخفف إلى شريحة مجهر زجاجية. استخدم مجهرا epifluorescent للحصول على صور للهلام المجهري الموسوم بالفلورسنت عند تكبير/تصغير 4x أو 10x.مربى microgels مجزأة باستخدام الترشيح القائم على الفراغ. قم بتجميع واختبار جهاز الترشيح المدفوع بالفراغ. قم بتأمين قمع Buchner داخل قارورة مرشح.استخدم الأنابيب لتوصيل قارورة المرشح بخط فراغ. ضع مرشح غشاء في كوب قمع Buckner. قم بتشغيل خط التفريغ عن طريق فتح صمام الطلب.اختبر الاتصال عن طريق سحب ما يقرب من 0.5 ملليلتر من PBS على مرشح الغشاء ولاحظ أن جميع PBS تمر عبر المرشح وتتجمع في الجزء السفلي من قارورة المرشح. بعد تشغيل خط التفريغ وضمان ختم كامل ، دوامة محلول microgel المجزأة. باستخدام ماصة 1000 ميكرولتر ، انقل محلول microgel المجزأ إلى مرشح الغشاء.انتظر لمدة 30 ثانية تقريبا حتى يقوم الفراغ بسحب PBS من محلول microgel. قم بإيقاف تشغيل خط التفريغ. احصل على حقنة جديدة سعة 3 ملليلتر وقم بإزالة المكبس.استخدم ملعقة معدنية لسحب الهيدروجيل الحبيبي المجزأ من المرشح ونقله إلى الجزء الخلفي من برميل المحقنة الفارغ. أعد المكبس إلى المحقنة. قم بتحميل الهيدروجيل الحبيبي المجزأ في المحقنة وهو الآن جاهز للاستخدام.قم بإزالة غطاء الطرف واستبدله بإبرة من اختيارك. قم بتحميل المحقنة في منصة الطباعة التي تختارها. قم بتحميل ملف G-code المعد من مرحلة التخطيط إلى برنامج الطباعة 3D.انتقل إلى لوحة معاينة الطباعة واضغط على طباعة. بمجرد اكتمال ترسب الطباعة، قم بتعريض تركيبات الهيدروجيل الحبيبية المجزأة للأشعة فوق البنفسجية للربط الضوئي والاستقرار. ينتج عن تجزئة البثق هلاميات دقيقة ذات أشكال مضلع خشنة بأقطار تتراوح من 10 إلى 300 ميكرومتر.يتراوح التدوير من 0.2 إلى 1 تقريبا وتتراوح نسبة العرض إلى الارتفاع من 1 إلى 3. تصف هذه المعلمات أشكال microgel غير المنتظمة والخشنة التي شكلتها عملية التجزئة. عند تعبئتها معا إما باستخدام الطرد المركزي أو الترشيح المدفوع بالتفريغ ، فإن الهيدروجيل الحبيبي المجمع يخفف القص ويشفي ذاتيا.يتميز الهيدروجيل الحبيبي المجزأ بدقة عالية الشكل وسلامة ميكانيكية لهيدروجيل قابل للحقن. بالإضافة إلى استخدام الهلاميات المائية الحبيبية المجزأة للطباعة 3D ، يمكن أيضا استخدام هذه الأنظمة كمنصات لزراعة الخلايا في المختبر ، بالإضافة إلى أنظمة الحقن لإصلاح الأنسجة وتوصيل الأدوية. تجلب هذه الطرق البسيطة والمنخفضة التكلفة مزايا المواد الحيوية الهيدروجيل الحبيبي لمزيد من الباحثين مما يسمح بزيادة الوصول إلى تصنيع الهيدروجيل الحبيبي بالإضافة إلى الابتكار في مجال المواد الحيوية.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Micropatterned Hydrogels for Neural Culture Systems using Dynamic Mask Projection Photolithography

تلفيق Micropatterned الهلاميات المائية لأنظمة الثقافة العصبية الديناميكية باستخدام الطباعة التصويرية إسقاط القناع

Increasingly, patterned cell culture environments are becoming a relevant technique to study cellular characteristics, and many researchers believe in the ...

Generation and Recovery of &beta;-cell Spheroids From Step-growth PEG-peptide Hydrogels

Generation and Recovery of ÃƒÅ½Ã‚Â²-cell Spheroids From Step-growth PEG-peptide Hydrogels

جيل واسترداد خلايا β الأجسام الشبه الكروية من الهلاميات المائية PEG-الببتيد الخطوة النمو

Hydrogels are hydrophilic crosslinked polymers that provide a three-dimensional  microenvironment with tissue-like elasticity and high permeability for  ...

Designing Silk-silk Protein Alloy Materials for Biomedical Applications

تصميم بروتين الحرير الحرير المواد سبيكة للتطبيقات الطبية الحيوية

Fibrous proteins display different sequences and structures that have been used for various applications in biomedical fields such as biosensors, ...

Fabricating Superhydrophobic Polymeric Materials for Biomedical Applications

افتعال فائقة الكره المواد البوليمرية للتطبيقات الطبية الحيوية

Superhydrophobic materials, with surfaces possessing permanent or metastable non-wetted states, are of interest for a number of biomedical and industrial ...

Fabrication of Mechanically Tunable and Bioactive Metal Scaffolds for Biomedical Applications

تصنيع ميكانيكيا الانضباطي والحيويه المعادن سقالات للتطبيقات الطبية الحيوية

Biometal systems have been widely used for biomedical applications, in particular, as load-bearing materials. However, major challenges are high stiffness ...

The Synthesis of RGD-functionalized Hydrogels as a Tool for Therapeutic Applications

وتوليف الهلاميات المائية functionalized RGD-كأداة للتطبيقات العلاجية

The use of polymers as biomaterials has provided significant advantages in therapeutic applications. In particular, the possibility to modify and ...

Light-mediated Formation and Patterning of Hydrogels for Cell Culture Applications

تشكيل الضوء بوساطة والزخرفة من الهلاميات المائية للتطبيقات خلية ثقافة

Click chemistries have been investigated for use in numerous biomaterials applications, including drug delivery, tissue engineering, and cell culture. In ...

Tunable Hydrogels from Pulmonary Extracellular Matrix for 3D Cell Culture

الانضباطي الهلاميات المائية من الرئوي خارج الخلية مصفوفة للثقافة خلية 3D

Here we present a method for establishing multiple component cell culture hydrogels for in vitro lung cell culture. Beginning with healthy en bloc lung ...

Ultrathin Porated Elastic Hydrogels As a Biomimetic Basement Membrane for Dual Cell Culture

سامسونج بوراتيد مطاطا الهلاميات المائية كغشاء الطابق السفلي المحاكاة البيولوجية لثنائي خلية ثقافة

The basement membrane is a critical component of cellular bilayers that can vary in stiffness, composition, architecture, and porosity. In vitro studies ...

Measuring Global Cellular Matrix Metalloproteinase and Metabolic Activity in 3D Hydrogels

قياس أية مصفوفة الخلوية العالمية والنشاط الأيضي في الهلاميات المائية 3D

Three-dimensional (3D) cell culture systems often more closely recapitulate in vivo cellular responses and functions than traditional two-dimensional (2D) ...