甲基丙烯酸明膠GelMA在組織工程與3D細胞培養中的應用

瀏覽次數：3382　發布日期：2024-9-2　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

GelMA 簡介

甲基丙烯酸明膠在3D細胞培養和生物打印中的應用
甲基丙烯酸明膠（GelMA）是一種在3D細胞培養和生物打印中應用廣泛的生物材料，因其模擬細胞天然特性并具備跨領域應用的多樣性，已成為這些領域的核心材料。然而，由于各實驗室自行合成甲基丙烯酸明膠，可能導致質量的不一致。為解決這一問題，CELLINK提供了高質量且批次穩定的GelMA產品。全球已有數百個實驗室在研究中使用CELLINK的凍干物、水凝膠和生物墨水。

GelMA是什么？
明膠甲基丙烯酸酯（GelMA）是一種由明膠衍生的生物材料。明膠本身是一種天然蛋白質，來源于膠原蛋白。在GelMA中，明膠的胺基經過化學修飾，引入了甲基丙烯酸酯基團。這種改性使得甲基丙烯酸明膠能夠與光引發劑結合并進行光交聯。光交聯對于組織工程至關重要，因為它能在3D細胞培養中增強打印結構的穩定性。

甲基丙烯酸明膠的優勢
1. 生物相容性
GelMA中的明膠分子含有RGD序列，使其能夠促進幾乎任何細胞類型的粘附和增殖。這些序列源自膠原蛋白，并在材料中保留，幫助細胞在構建體內進行粘附、增殖和成熟。

2. 生物降解性
在組織工程和再生醫學中，一個重要目標是促進和增強身體的自然愈合過程。因此，某些應用中的生物打印結構需要具備生物降解性。GelMA中的基質金屬蛋白酶（MMP）位點使其能夠被細胞識別并通過酶降解。當天然細胞開始填充構建體時，它們逐步降解和重塑材料，最終以自身的細胞和組織取代原有結構。

3. 可調特性
GelMA具備優異的可調特性，使其成為易于定制的水凝膠。這種特性源于GelMA中的取代度，它直接影響聚合物的剛度及機械性能，如壓縮和拉伸強度。通過調整這些參數，可以模擬天然組織的軟硬部分，從而激活特定微環境中的生物力學信號，并引導嵌入的細胞在特定方向上成熟。

4. 生物打印性
除了具備優異的生物和機械性能以滿足不同細胞培養條件外，甲基丙烯酸明膠（GelMA）還具備出色的生物打印性。GelMA因能夠創建復雜且具有多種特征的結構而廣泛應用于研究和商業領域。科學家們利用生物打印技術使用GelMA制造精細的3D結構，從而為細胞提供類似體內環境的生長條件。