Il campo dell'ingegneria del tessuto osseo (BTE) è una strada promettente per affrontare lesioni e difetti ossei costruendo impalcature artificiali con funzionalità bioniche. Grazie alla sua esclusiva struttura a rete 3D, alle straordinarie proprietà meccaniche e all'eccellente biocompatibilità, la cellulosa batterica (BC) è emersa come un'interessante area di ricerca nel campo della fabbricazione di impalcature.
La stampa tridimensionale (3D) è una tecnica precisa per la costruzione di strutture complesse in tessuti o organi danneggiati, ampiamente applicata nel campo dell'ingegneria dei tessuti ossei. Tuttavia, l'applicazione del BC per la stampa 3D deve affrontare alcune limitazioni che richiedono attenzione, come la sua fitta struttura di rete 3D, che impedisce la penetrazione cellulare e indebolisce l'attaccamento cellulare.
Inoltre, le fibre strettamente aggrovigliate all'interno del BC possono rappresentare sfide per la sua estrusione come bioinchiostro durante il processo di stampa, il che limita anche la ricerca condotta sull'applicazione del BC nella stampa 3D.
L'acido maleico (MA) è emerso come un candidato promettente per il trattamento acido della cellulosa, principalmente per la sua natura ecologica e le condizioni di reazione blande. Il lavoro precedente ha dimostrato che la soluzione MA con diverse concentrazioni ha mostrato vari effetti sulle proprietà fisico-chimiche e sull'osteogenesi del BC.
Nel frattempo, la modifica mediata da MA per BC fornisce reazioni reversibili, tra cui la reazione dell'estere (reazione diretta) e la reazione di idrolisi dell'estere (reazione all'indietro). Pertanto, è necessario bilanciare il volume della soluzione MA aggiunta al fine di garantire la reazione diretta per la modifica del BC, che fornirà informazioni più approfondite sul processo di modifica mediato da MA e sbloccherà l'intero potenziale del BC modificato nel campo dell'ingegneria del tessuto osseo .
Secondo Xucai Wang, il ricercatore che ha condotto un recente studio pubblicato sul Journal of Bioresources and Bioproducts , ciò fornisce una nuova idea per la ricerca sulla cellulosa batterica nell'ingegneria del tessuto osseo. Wang ha spiegato:"Il processo di esterificazione ha introdotto gruppi carbossilici e proprietà idrofobiche nel BC, migliorando così la sua idoneità come bioinchiostro per scaffold di ingegneria tissutale. Inoltre, la dispersione 1꞉30 MA-BC ha mostrato un'eccellente biocompatibilità, una maggiore espressione genica osteogenica e aumento della formazione di noduli mineralizzati in vitro rispetto alla dispersione pura di BC."
Inoltre, gli autori si aspettano che questo lavoro fornisca preziose informazioni sulla potenziale applicazione delle dispersioni MA-BC nell'ingegneria del tessuto osseo, in particolare nel facilitare la proliferazione e la differenziazione degli osteociti.
Ulteriori informazioni: Xucai Wang et al, Costruzione di bioinchiostro osteoinduttivo per la stampa 3D attraverso l'ibridazione della gelatina con cellulosa batterica modificata con acido maleico regolando i volumi aggiunti della soluzione di acido maleico, Journal of Bioresources and Bioproducts (2024). DOI:10.1016/j.jobab.2024.04.001
Fornito dal Journal of Bioresources and Bioproducts
