Naučnici razvijaju bakterijski celulozni gel tretiran maleinskom kiselinom za poboljšanje popravke kostiju

Naučnici razvijaju bakterijski celulozni gel tretiran maleinskom kiselinom za poboljšanje popravke kostiju

Oblast inženjeringa koštanog tkiva (BTE) ​​je obećavajući put za rešavanje povreda i defekata kostiju konstruisanjem veštačkih skela sa bioničkim funkcijama. Zbog svoje jedinstvene 3D mrežne strukture, impresivnih mehaničkih svojstava i odlične biokompatibilnosti, bakterijska celuloza (BC) se pojavila kao zadivljujuća oblast istraživanja u oblasti izrade skela.

Trodimenzionalna (3D) štampa je precizna tehnika za konstruisanje složenih struktura u oštećenim tkivima ili organima, koja se široko primenjuje u oblasti inženjeringa koštanog tkiva. Međutim, primena BC-a za 3D štampanje suočava se sa određenim ograničenjima koja zahtevaju pažnju, kao što je njegova gusta 3D mrežna struktura, koja ometa ćelijsku penetraciju i slabi vezivanje ćelija.

Pored toga, čvrsto isprepletena vlakna unutar BC-a mogu predstavljati izazove za njegovo ekstrudiranje kao bio-mastila tokom procesa štampanja, što takođe ograničava istraživanja koja su sprovedena o primeni BC-a u 3D štampanju.

Maleinska kiselina (MA) se pojavila kao obećavajući kandidat za kiselinsku obradu celuloze, prvenstveno zbog svoje ekološke prirode i blagih reakcionih uslova. Dosadašnjim radom je dokazano da rastvor MA sa različitim koncentracijama pokazuje različite efekte na fizičko-hemijske osobine BC i osteogenezu.

U međuvremenu, MA posredovana modifikacija za BC obezbeđuje reverzibilne reakcije, uključujući estarsku reakciju (prednja reakcija) i reakciju hidrolize estra (reakcija unazad). Stoga je neophodno izbalansirati zapreminu dodanog MA rastvora kako bi se obezbedila reakcija unapred za modifikaciju BC, što će dati dublji uvid u proces modifikacije posredovane MA i otključati puni potencijal modifikovanog BC u oblasti inženjeringa koštanog tkiva. .

Prema Ksucai Vang-u, istraživaču koji je vodio nedavnu studiju objavljenu u časopisu za bioresurse i bioproizvode, ovo pruža novu ideju za istraživanje bakterijske celuloze u inženjeringu koštanog tkiva. Vang je objasnio: „Proces esterifikacije je uveo karboksilne grupe i hidrofobna svojstva u BC, čime je poboljšao njegovu pogodnost kao bio-mastila za skele za tkivno inženjerstvo. Pored toga, disperzija 1꞉30 MA-BC je pokazala odličnu biokompatibilnost, povećanu ekspresiju osteogenih gena i povećano formiranje mineralizovanih nodula in vitro u poređenju sa urednom disperzijom BC.“

Takođe, autori očekuju da će ovaj rad pružiti vredan uvid u potencijalnu primenu MA-BC disperzija u inženjeringu koštanog tkiva, posebno u olakšavanju proliferacije i diferencijacije osteocita.