当前位置：
X-MOL 学术
›
Adv. Healthcare Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Rapid Photocrosslinking of Silk Hydrogels with High Cell Density and Enhanced Shape Fidelity.
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2020-01-15 , DOI: 10.1002/adhm.201901667 Xiaolin Cui 1, 2 , Bram G Soliman 1 , Cesar R Alcala-Orozco 1 , Jun Li 1 , Michelle A M Vis 1 , Miguel Santos 3, 4 , Steven G Wise 3, 4 , Riccardo Levato 5, 6 , Jos Malda 5, 6, 7 , Tim B F Woodfield 1, 2, 8 , Jelena Rnjak-Kovacina 9 , Khoon S Lim 1, 2, 8
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2020-01-15 , DOI: 10.1002/adhm.201901667 Xiaolin Cui 1, 2 , Bram G Soliman 1 , Cesar R Alcala-Orozco 1 , Jun Li 1 , Michelle A M Vis 1 , Miguel Santos 3, 4 , Steven G Wise 3, 4 , Riccardo Levato 5, 6 , Jos Malda 5, 6, 7 , Tim B F Woodfield 1, 2, 8 , Jelena Rnjak-Kovacina 9 , Khoon S Lim 1, 2, 8
Affiliation
|
Silk fibroin hydrogels crosslinked through di-tyrosine bonds are clear, elastomeric constructs with immense potential in regenerative medicine applications. In this study, demonstrated is a new visible light-mediated photoredox system for di-tyrosine bond formation in silk fibroin that overcomes major limitations of current conventional enzymatic-based crosslinking. This photomediated system rapidly crosslinks silk fibroin (<1 min), allowing encapsulation of cells at significantly higher cell densities (15 million cells mL-1 ) while retaining high cell viability (>80%). The photocrosslinked silk hydrogels present more stable mechanical properties which do not undergo spontaneous transition to stiff, β-sheet-rich networks typically seen for enzymatically crosslinked systems. These hydrogels also support long-term culture of human articular chondrocytes, with excellent cartilage tissue formation. This system also facilitates the first demonstration of biofabrication of silk fibroin constructs in the absence of chemical modification of the protein structure or rheological additives. Cell-laden constructs with complex, ordered, graduated architectures, and high resolution (40 µm) are fabricated using the photocrosslinking system, which cannot be achieved using the enzymatic crosslinking system. Taken together, this work demonstrates the immense potential of a new crosslinking approach for fabrication of elastomeric silk hydrogels with applications in biofabrication and tissue regeneration.
中文翻译：
丝绸水凝胶的快速光致交联具有高细胞密度和增强的形状保真度。
通过二酪氨酸键交联的丝素蛋白水凝胶是透明的弹性体结构，在再生医学应用中具有巨大的潜力。在这项研究中，证明了一种新的可见光介导的光氧化还原系统，用于在丝素蛋白中形成二酪氨酸键，该系统克服了目前常规的基于酶的交联的主要局限性。这种光介导的系统可快速交联丝素蛋白（<1分钟），从而以明显更高的细胞密度（1500万个细胞mL-1）封装细胞，同时保持较高的细胞活力（> 80％）。光交联的丝绸水凝胶具有更稳定的机械性能，不会自发转变为通常在酶促交联体系中常见的坚硬，富含β-折叠的网络。这些水凝胶还支持人类关节软骨细胞的长期培养，并具有出色的软骨组织形成。该系统还有助于在没有蛋白结构或流变添加剂化学修饰的情况下首次展示丝素蛋白构建物的生物制造。使用光交联系统可以制备出具有复杂，有序，渐变结构和高分辨率（40 µm）的充满细胞的构建体，而使用酶促交联系统则无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。该系统还有助于在没有蛋白质结构或流变助剂化学修饰的情况下首次展示丝素蛋白构建物的生物制造。使用光交联系统可以制备出具有复杂，有序，渐变结构和高分辨率（40 µm）的充满细胞的构建体，而使用酶促交联系统则无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。该系统还有助于在没有蛋白结构或流变添加剂化学修饰的情况下首次展示丝素蛋白构建物的生物制造。使用光交联系统可以制备出具有复杂，有序，渐变结构和高分辨率（40 µm）的充满细胞的构建体，而使用酶促交联系统则无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。使用酶交联体系无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。使用酶交联体系无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。
更新日期：2020-02-19
中文翻译：
丝绸水凝胶的快速光致交联具有高细胞密度和增强的形状保真度。
通过二酪氨酸键交联的丝素蛋白水凝胶是透明的弹性体结构，在再生医学应用中具有巨大的潜力。在这项研究中，证明了一种新的可见光介导的光氧化还原系统，用于在丝素蛋白中形成二酪氨酸键，该系统克服了目前常规的基于酶的交联的主要局限性。这种光介导的系统可快速交联丝素蛋白（<1分钟），从而以明显更高的细胞密度（1500万个细胞mL-1）封装细胞，同时保持较高的细胞活力（> 80％）。光交联的丝绸水凝胶具有更稳定的机械性能，不会自发转变为通常在酶促交联体系中常见的坚硬，富含β-折叠的网络。这些水凝胶还支持人类关节软骨细胞的长期培养，并具有出色的软骨组织形成。该系统还有助于在没有蛋白结构或流变添加剂化学修饰的情况下首次展示丝素蛋白构建物的生物制造。使用光交联系统可以制备出具有复杂，有序，渐变结构和高分辨率（40 µm）的充满细胞的构建体，而使用酶促交联系统则无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。该系统还有助于在没有蛋白质结构或流变助剂化学修饰的情况下首次展示丝素蛋白构建物的生物制造。使用光交联系统可以制备出具有复杂，有序，渐变结构和高分辨率（40 µm）的充满细胞的构建体，而使用酶促交联系统则无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。该系统还有助于在没有蛋白结构或流变添加剂化学修饰的情况下首次展示丝素蛋白构建物的生物制造。使用光交联系统可以制备出具有复杂，有序，渐变结构和高分辨率（40 µm）的充满细胞的构建体，而使用酶促交联系统则无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。使用酶交联体系无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。使用酶交联体系无法实现。综上所述，这项工作证明了一种新的交联方法在制造弹性丝水凝胶方面的巨大潜力，并将其应用于生物制造和组织再生。
京公网安备 11010802027423号