【要約】ゲスト・ホスト会合に基づく剪断減粘および自己修復性ナノハイブリッド アルギン酸-酸化グラフェン ハイドロゲル
PubMed
S Soltani et al. Int J Biol Macromol.
2021.
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要旨
本研究では、高速にゲル化し、機械的および生物学的特性が変化する新規なナノハイブリッドシェアーシンニングハイドロゲルを開発することを目的とする。
このナノハイブリッドハイドロゲルは、β-シクロデキストリン修飾アルギン酸（ホストマクロ分子、Alg-CD）とアダマンチン修飾酸化グラフェン（ゲストマクロ分子、Ad-GO）の自己組織化とその後のイオン架橋過程を経て開発されたものである。
その結果、ハイドロゲルのレオロジーおよび機械的特性は、マクロメア濃度およびホストとゲストのマクロメア比によって、架橋密度とネットワーク構造の調節が可能であることを見出した。特に、12%(1:2)二重架橋ヒドロゲル(2DC12)は10%(1:4)二重架橋ヒドロゲル(4DC10)と比較して強度 (1.3 fds) と強靭性を著しく向上させることが分かった。さらに、ハイドロゲルの侵食と細胞適合性は、設計したパラメータに依存した。
驚くべきことに、2DC12は、生理的溶液中で20日間培養した後、20％以下の重量減少を示し、5日後には200％以上の細胞生存率を示した。
結論として、ナノハイブリッド Alg-GO ハイドロゲルは、軟組織工学用途の注射用ハイドロゲルとして使用できる可能性がある。
キーワード二重架橋ハイドロゲル、酸化グラフェン、ゲスト-ホスト相互作用、自己修復、せん断減粘。