BijanNasri - Nasrabadia và các công sự của mình đã chế tạo thành công giá thể 3D tinh bột/xenlulo bằng phương pháp đúc, rửa trôi muối và làm khô đông lạnh. Mẫu tạo thành có cấu trúc xốp, đường kính của 70% sợi nano nằm trong khoảng 40 – 90 nm. Qua quá trình khảo sát, có thể thấy trong quá trình rửa trôi muối, lượng muối NaCl tăng làm độ xốp của
Hình 1. 8: Cơ chế tạo liên kết ngang giữa glutadehyde và tinh bột/PVA
17
vật liệu tăng. Với độ xốp 70%, vật liệu thích hợp cho các ứng dụng kỹ thuật mô sụn. Tỷ lệ hấp thụ nước của nanocompozit tăng đáng kể bằng khi thêm 10% sợi nano xenlulo. Vật liệu bị phân hủy một phần sau 20 tuần. [65]
Wen-Chuan Hsieh và Jiun-Jia Liau đã tạo thành vật liệu composite 3D PVA/tinh bột bằng cách sử dụng máy đồng hóa ở tốc độ 500 vòng/phút..Vật liệu thu được có độ xốp cao, độ hút nước lớn. Khả năng hấp thụ nước của vật liệu tăng khi tăng nồng độ tinh bột, cụ thể khả năng thấm hút lên đến 800%. Trạng thái kéo cực đại của vật liệu đều vượt quá 3,6 × 10-
2 MPa thể hiện độ giãn dài và độ đàn hồi cao. Khả năng phân hủy sinh học của vật liệu sau 28 ngày là khoảng 30 - 60%, cho thấy rằng vật liệu có thể được sử dụng làm chất liệu cấy ghép lâu dài. [66]
Caitlin Koski và Bonny Onuike đã khảo sát việc sử dụng các polyme có nguồn gốc tự nhiên vào công nghệ in 3D từ giá thể HA và tinh bột hồ hóa. Quá trình nghiên cứu cho thấy với lượng tinh bột cao, độ bền cơ học được cải thiện từ 4,07 ± 0,66 MPa lên 10,35 ± 1,10 MPa, gần giống với độ bền cơ học của xương. Bổ sung tinh bột và PCL có thể cải thiện sự tăng sinh nguyên bào xương của bào thai người trong ống nghiệm thông qua phân tích MTT và SEM. Những kết quả này đã làm sáng tỏ tinh bột đã hồ hóa như một giai đoạn gia cố cho giàn giáo composite HA cũng như đề xuất một cơ chế hòa tan để tích hợp tế bào in vitro.
[67]
Albino Martins cùng các đồng nghiệp đã nghiên cứu chế tạo ra giá thể 3D hình thành từ tinh bột-polycaprolacton polycaprolactone bằng kỹ thuật điện quay. Các tế bào giống như nguyên bào xương của con người được gieo hoạt động trên các giá thể, sử dụng bình spinner và được nuôi cấy trong 7 ngày ở điều kiện tĩnh. Kết quả nghiên cứu này hỗ trợ giả thuyết rằng sự tích hợp của kích thước nano sợi vào giàn giáo tạo mẫu nhanh 3D cải thiện đáng kể hiệu suất sinh học của chúng trong xương kỹ thuật mô. [68]
Vijaya Sadashiv Waghmare và các đồng nghiệp đã chế tạo giàn giáo sợi nano làm từ tinh bột và polyvinyl alcolol với tỉ lệ 30:70% (w/w) bằng phương pháp điện quay. Đường kính của các sợi nano nằm trong khoảng 110–300 nm. Độ bền cơ học của giàn sợi nano từ 0,5–
0,8 MPa. Các thử nghiệm tế bào với các tế bào nguyên bào sợi của chuột L929 cho thấy
18
khả năng của giàn giáo trong việc thúc đẩy sự tăng sinh tế bào phù hợp cho các ứng dụng chữa lành vết thương. [69]
Mirab và cộng sự. đã đề xuất một giàn giáo có độ xốp cao với các sợi nano xenlulose và các hạt nano HA có trong tinh bột / ma trận PVA được liên kết chéo bởi axit xitric. Họ đã chứng minh khả năng kết dính tế bào được cải thiện của giá thể nanocompozit với tế bào nguyên bào xương MG-63 thông qua SEM và MTT. [70]
Tế bào Schwann đóng một vai trò quan trọng trong việc tái tạo dây thần kinh ngoại vi. Tuy nhiên, phương pháp cắt ghép mô hiện tại vẫn không tốt bằng phương pháp ghép tự động.
Trong nghiên cứu của Liling Zhang, giá thể 3D gellan gum/tinh bột được phát triển bằng phương pháp in 3D. Mật độ lỗ trên mặt cắt ngang của hydrogel có tốc độ tăng theo khoảng cách in. Tốc độ trương nở và tốc độ phân hủy của hydrogel tăng dần và cuối cùng đạt đến trạng thái cân bằng. Thử nghiệm độc tính tế bào MTT và thử nghiệm tăng sinh tế bào CCK- 8 cho thấy lớp vảy cũ không độc hại và tế bào Schwann có thể phát triển tốt trên lớp vảy cũ sau 5 ngày nuôi cấy. Những kết quả này cho thấy giá thể 3D gellan gum/tinh bột là một tiềm năng phát triển trong ứng dụng tái tạo thần kinh. [71]
19