Effect of sterilization treatment on mechanical properties, biodegradation, bioactivity and printability of GelMA hydrogels
Notice bibliographique
Résumé
Gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogel scaffolds and GelMA-based bioinks are widely used in tissue engineering and bioprinting due to their ability to support cellular functions and new tissue development. Unfortunately, while terminal sterilization of the GelMA is a critical step for translational tissue engineering applications, it can potentially cause thermal or chemical modifications of GelMA. Thus, understanding the effect of terminal sterilization on GelMA properties is an important, though often overlooked, aspect of material design for translational tissue engineering applications. To this end, we characterized the effects of FDA-approved terminal sterilization methods (autoclaving, ethylene oxide treatment, and gamma (γ)-irradiation) on GelMA prepolymer (bioink) and GelMA hydrogels in terms of the relevant properties for biomedical applications, including mechanical strength, biodegradation rate, cell culture in 2D and 3D, and printability. Autoclaving and ethylene oxide treatment of the GelMA decreased the stiffness of the hydrogel, but the treatments did not modify the biodegradation rate of the hydrogel; meanwhile, γ-irradiation increased the stiffness, reduced the pore size and significantly slowed the biodegradation rate. None of the terminal sterilization methods changed the 2D fibroblast or endothelial cell adhesion and spreading. However, ethylene oxide treatment significantly lowered the fibroblast viability in 3D cell culture. Strikingly, γ-irradiation led to significantly reduced ability of the GelMA prepolymer to undergo sol-gel transition. Furthermore, printability studies showed that the bioinks prepared from γ-irradiated GelMA had significantly reduced printability as compared to the GelMA bioinks prepared from autoclaved or ethylene oxide treated GelMA. These results reveal that the choice of the terminal sterilization method can strongly influence important properties of GelMA bioink and hydrogel. Overall, this study provides further insight into GelMA-based material design with consideration of the effect of terminal sterilization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».