3Dバイオプリントのビルディングブロックとしてのクリック可能なペグヒドロゲルマイクロスフェア

3次元（3D）バイオプリンティングは、組織工学および再生医療のための複雑な組織構造の開発において重要です。ただし、バイオプリンティングと呼ばれるバイオプリントに使用される材料は、押し出し後の迅速な凝固のための粘度が高く、細胞適合性のせん断力が低いため、達成が困難です。ここでは、ポリ（エチレングリコール）（PEG）ミクロゲルから構成される新しいバイオインクが、外生物測定チオール - エンクリック化学を介して調製されました。重要なことに、ミクロゲルのバイオインクは簡単に押し出され、粒子間接着力のために印刷後に優れた安定性を示し、2回目のチオール - エンクリック反応で光化学的にアニールして、印刷されたコンストラクトに長期的な安定性を付与できます。PEGミクロゲルには非常に調整可能な物理化学的特性があるため、Bioinkのモジュール性も利点です。チオール - エンアニーリング反応の押出と細胞適合性に必要な力が低いことは、高い生存率で印刷中に細胞の取り込みを可能にし、細胞は、コンストラクトがアニールされた後、ミクロゲル間の間質空間で広がり、増殖することができます。全体として、これらの結果は、私たちのミクロゲルのバイオインクが、バイオプリンティングと再生製造のために活用できる有望で多用途のプラットフォームであることを示しています。

Three-dimensional (3D) bioprinting is important in the development of complex tissue structures for tissue engineering and regenerative medicine. However, the materials used for bioprinting, referred to as bioinks, must have a balance between a high viscosity for rapid solidification after extrusion and low shear force for cytocompatibility, which is difficult to achieve. Here, a novel bioink consisting of poly(ethylene glycol) (PEG) microgels prepared via off-stoichiometry thiol-ene click chemistry is introduced. Importantly, the microgel bioink is easily extruded, exhibits excellent stability after printing due to interparticle adhesion forces, and can be photochemically annealed with a second thiol-ene click reaction to confer long-term stability to printed constructs. The modularity of the bioink is also an advantage, as the PEG microgels have highly tunable physicochemical properties. The low force required for extrusion and cytocompatibility of the thiol-ene annealing reaction also permit cell incorporation during printing with high viability, and cells are able to spread and proliferate in the interstitial spaces between the microgels after the constructs have been annealed. Overall, these results indicate that our microgel bioink is a promising and versatile platform that could be leveraged for bioprinting and regenerative manufacturing.