Bioinspired, Calcium-Free Alginate Hydrogels with Tunable Physical and Mechanical Properties and Improved Biocompatibility

自愈水凝胶 生物相容性 海藻酸钙 化学 儿茶酚 生物粘附 药物输送 二价 细胞包封 肿胀 的 组织工程 葡萄糖醛酸 化学工程 生物物理学 材料科学 高分子化学 生物医学工程 有机化学 医学 多糖 工程类 生物
作者
Changhyun Lee,Jisoo Shin,Jung Seung Lee,Eunkyoung Byun,Ji Hyun Ryu,Soong Ho Um,Dong‐Ik Kim,Haeshin Lee,Seung‐Woo Cho
出处
期刊:Biomacromolecules [American Chemical Society]
卷期号:14 (6): 2004-2013 被引量:261
标识
DOI:10.1021/bm400352d
摘要

Alginate hydrogels are for various biomedical applications including tissue engineering, cell therapy, and drug delivery. However, it is not easy to control swelling or viscoelastic and biophysical properties of alginate hydrogels prepared by conventional cross-linking methods (ionic interaction using divalent cations). In this study, we describe a bioinspired approach for preparing divalent ion-free alginate hydrogels that exhibit tunable physical and mechanical properties and improved biocompatibility due to the absence of cations in the gel matrices. We conjugated dopamine, a minimalized adhesive motif found in the holdfast pads of mussels, to alginate backbones (alginate-catechol) and the tethered catechols underwent oxidative cross-linking. This resulted in divalent cation-free alginate hydrogels. The swelling ratios and moduli of the alginate-catechol hydrogels are readily tunable, which is difficult to achieve in ionic bond-based alginate hydrogels. Furthermore, alginate-catechol hydrogels enhanced the survival of various human primary cells including stem cells in the three-dimensional gel matrix, indicating that intrinsic cytotoxicity caused by divalent cations becomes negligible when employing catechol oxidation for alginate cross-linking. The inflammatory response in vivo was also significantly attenuated compared to conventional alginate hydrogels with calcium cross-linking. This biomimetic approach for the preparation of alginate hydrogels may provide a novel platform technology to develop tunable, functional, biocompatible, three-dimensional scaffolds for tissue engineering and cell therapy.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
leiyuekai完成签到,获得积分10
1秒前
Sophia完成签到 ,获得积分10
1秒前
半岛铁盒完成签到 ,获得积分10
1秒前
赵一完成签到 ,获得积分10
2秒前
赘婿应助季末默相依采纳,获得10
2秒前
追寻夏烟完成签到 ,获得积分10
3秒前
研究僧完成签到,获得积分10
4秒前
陈的住气完成签到 ,获得积分10
5秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
单纯的乐曲完成签到,获得积分10
7秒前
安风完成签到 ,获得积分10
8秒前
传奇3应助drjyang采纳,获得10
8秒前
可靠映秋完成签到,获得积分10
8秒前
懿范完成签到 ,获得积分10
10秒前
知秋完成签到 ,获得积分10
14秒前
fei菲飞完成签到,获得积分10
14秒前
小白科研完成签到,获得积分10
16秒前
大猫不吃鱼完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
开心小鸭子完成签到,获得积分10
23秒前
123关闭了123文献求助
26秒前
27秒前
老迟到的小丸子完成签到,获得积分10
29秒前
听寒完成签到,获得积分10
31秒前
醉酒的蝴蝶完成签到,获得积分10
32秒前
33秒前
季末默相依完成签到,获得积分10
33秒前
David发布了新的文献求助10
37秒前
XY完成签到 ,获得积分10
39秒前
starleo完成签到,获得积分10
44秒前
Lauren完成签到 ,获得积分10
45秒前
beiwei完成签到 ,获得积分10
45秒前
51秒前
hbpu230701完成签到,获得积分10
51秒前
静一完成签到 ,获得积分10
52秒前
思源应助研究啥采纳,获得10
54秒前
JOY完成签到,获得积分10
55秒前
大龙哥886应助干净的琦采纳,获得20
56秒前
嘻嘻我完成签到,获得积分10
57秒前
drjyang发布了新的文献求助10
57秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043130
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7802865
关于积分的说明 16237978
捐赠科研通 5188629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776648
邀请新用户注册赠送积分活动 1759700
关于科研通互助平台的介绍 1643239