Role of temperature on bio-printability of gelatin methacryloyl bioink in two-step cross-linking strategy for tissue engineering applications
Notice bibliographique
Résumé
Additive manufacturing has shown promising results in reconstructing three-dimensional (3D) living tissues for various applications, including tissue engineering, regenerative medicine, drug discovery, and high-throughput drug screening. In extrusion-based bioprinters, stable formation of filaments and high-fidelity deposition of bioinks are the primary challenges in fabrication of physiologically relevant tissue constructs. Among various bioinks, gelatin methacryloyl (GelMA) is known as a photocurable and physicochemically tunable hydrogel with a demonstrated biocompatibility and tunable biodegradation properties. The two-step crosslinking of GelMA (reversible thermal gelation and permanent photo-crosslinking) has attracted researchers to make complex tissue constructs. Despite promising results in filament formation and printability of this hydrogel, the effect of temperature on physicochemical properties, cytocompatibility, and biodegradation of the hydrogel are to be investigated. This work studies the effect of thermoreversible, physical crosslinking on printability of GelMA. The results of 3D printing of GelMA at different temperatures followed by irreversible chemical photo-crosslinking show that the decrease in temperature improves the filament formation and shape fidelity of the deposited hydrogel, particularly at the temperatures around 15 °C. Time dependant mechanical testing of the printed samples revealed that decreasing the extruding temperature increases the elastic properties of the extruded filaments. Furthermore, our novel approach in minimizing the slippage effect during rheological study enabled to measure changes in linear and non-linear viscoelastic properties of the printed samples at different temperatures. A considerable increase in storage modulus of the extruded samples printed at lower temperatures confirms their higher solid behavior. Scanning electron microscopy revealed a remarkable decrease in porosity of the extruded hydrogels by decreasing the temperature. Chemical analysis by Fourier-transform infrared spectroscopy and circular dichroism showed a direct relationship between the coil-helix transition in hydrogel macromers and its physical alterations. Finally, biodegradation and cytocompatibility of the extruded hydrogels decreased at lower extruding temperatures.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 ».