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J-GLOBAL ID：202102243808719981   整理番号：21A0015631

UV照射下でのゲルMAグラフト化による三次元印刷ポリカプロラクトン-生物活性ガラス足場の表面官能化【JST・京大機械翻訳】

Surface Functionalization of Three Dimensional-Printed Polycaprolactone-Bioactive Glass Scaffolds by Grafting GelMA Under UV Irradiation

著者 (6件)： Ghorbani Farnaz (Department of Orthopedics, Shanghai Pudong Hospital, Fudan University Pudong Medical Center, Shanghai, China) ,  Sahranavard Melika (Department of Nanotechnology and Advanced Materials, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran) ,  Mousavi Nejad Zohre (Department of Nanotechnology and Advanced Materials, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran) ,  Li Dejian (Department of Orthopedics, Shanghai Pudong Hospital, Fudan University Pudong Medical Center, Shanghai, China) ,  Zamanian Ali (Department of Nanotechnology and Advanced Materials, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran) ,  Yu Baoqing (Department of Orthopedics, Shanghai Pudong Hospital, Fudan University Pudong Medical Center, Shanghai, China)
資料名： Frontiers in Materials (Web)  (Frontiers in Materials (Web))
巻： 7  ページ： 528590  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7077A  ISSN： 2296-8016  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,平均直径が10nm以下の生体活性ガラスナノ粒子(BGNPs)をゾル-ゲル法を用いて合成し,透過型電子顕微鏡(TEM),示差走査熱量測定(DSC),Fourier変換赤外分光法(FTIR)およびX線分光法(XRD)によって特性化した。その後,溶融堆積モデリング(FDM)と共に3次元(3D)プリントポリカプロラクトン(PCL)足場をBGNPsに組み込み,複合構築物表面をUV照射下でゼラチンメタクリロイル(GelMA)で被覆して官能化した。電界放出走査電子顕微鏡写真は,260μmの平均孔径とBGNPの均一分布を有する相互接続した多孔性微細構造を示した。したがって,コンピュータ設計ファイルと比較して,3Dプリント足場において顕著な収縮は観察されなかった。さらに,表面はGelMAによって均一に被覆され,表面改質の影響は微細構造に観察されなかったが,表面粗さは増加した。PCL足場へのBGNPsの添加は細孔径と多孔性のわずかな変化を示した。しかし,表面粗さは増加した。機械的分析によると,足場の圧縮強度は,BGNPs添加と表面修飾によって増加した。また,BGNPの取り込み後,リン酸塩緩衝食塩水媒体における足場の吸着容量および生物分解において,還元が観察され,一方,GelMA層の存在は,複合材料マトリックスの膨潤電位および安定性を増加させた。さらに,BGNP含有量の関数としてヒドロキシアパタイト様層のバイオミネラリゼーションを誘導する能力をFE-SEM顕微鏡写真,EDXスペクトルおよびX線回折スペクトル(XRD)によって濃縮模擬体液中に得られた試料を浸漬した後に証明した。水性媒体と相互作用する改良構築物の高い電位は,鉱物の良好な沈殿をもたらした。in vitroアッセイによると,修飾足場は骨髄間葉系幹細胞(BMSCs)の付着と拡散に適した表面を提供できる。さらに,増殖した細胞の数は,足場の生体適合性,特に修飾過程を確認した。細胞分化は,アルカリホスファターゼ活性およびオステオカルシンおよびオステオポンチンのような骨形成遺伝子の発現により検証された。従って,足場は損傷した骨の再構成に対する初期電位を示した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： X線回折 ,  *ガラス ,  電位 ,  膨潤 ,  X線回折分析 ,  *ゲル ,  媒質 ,  *三次元 ,  示差走査熱量測定 ,  *官能化 ,  生体適合性 ,  ヒドロキシアパタイト ,  in vitro実験 ,  ナノ粒子
準シソーラス用語： バイオミネラリゼーション ,  擬似体液 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 付加製造 ,  3D印刷 ,  生物にヒントを得た設計 ,  機能構造 ,  複合材料

分類 (2件)： 医用素材  (GA05040H) ,  筋骨格系・皮膚モデル  (EL02040R)

引用文献 (100件)：

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• BertassoniL. E.CardosoJ. C.ManoharanV.CristinoA. L.BhiseN. S.AraujoW. A. (2014). Direct-write bioprinting of cell-laden methacrylated gelatin hydrogels. Biofabrication. 6, 024105. doi: 10.1088/1758-5082/6/2/024105.
• BoccacciniA. R.MaP. X. (2014). Tissue engineering using ceramics and polymers. Sawston, United Kingdom: Woodhead Publishing Limited, 728.
• ChenY.-W.ShenY.-F.HoC.-C.YuJ.WuY.-H. A.WangK. (2018). Osteogenic and angiogenic potentials of the cell-laden hydrogel/mussel-inspired calcium silicate complex hierarchical porous scaffold fabricated by 3D bioprinting. Mater. Sci. Eng. C. 91, 679-687. doi: 10.1016/j.msec.2018.06.005.

タイトルに関連する用語 (10件)： UV照射 ,  ゲル ,  MA ,  グラフト ,  三次元印刷 ,  ポリカプロラクトン ,  生物活性 ,  ガラス ,  足場 ,  表面官能化