基于电沉积原理的管状海藻酸钙水凝胶可控制备

本文基于电沉积原理,利用海藻酸钠,以碳酸钙作为交联剂,通过离子交联反应制备管状海藻酸钙水凝胶。研究电沉积时间、直流电源电压、海藻酸钠浓度和碳酸钙浓度4种电沉积参数对管状水凝胶直径的影响,同时建立水凝胶直径生长模型预测水凝胶直径,通过细胞活性实验研究制备的管状水凝胶对细胞毒性影响。实验结果表明,直流电源电压为4.5 V、电沉积时间50 s、海藻酸钠1%g/mL及碳酸钙0.5%g/mL时,所制备的水凝胶密度均匀且轮廓清晰;水凝胶直径生长模型与实验测量的水凝胶尺寸误差在5%以内,能够实现水凝胶直径的有效控制;细胞包埋在水凝胶培养10 h后,细胞存活率保持在75%以上,表明电沉积制备方法对细胞损害小,适用于细胞包埋,对组织工程体外生物支架构建具有重要价值。

基于电沉积法制备图案化细胞负载型海藻酸钙水凝胶技术进展

由于海藻酸钙水凝胶具有良好的生物相容性、低毒性、低成本、并且可快速制备等优点,因此可作为生物支架材料。通过构建图案化的具有生物细胞的海藻酸钙水凝胶是生物工程中作为生物支架的重要手段之一。文中在简要介绍电沉积法制备海藻酸钙水凝胶原理的基础之上,着重阐述了近年来基于电沉积法制备图案化海藻酸钙水凝胶所提出的方法,包括电极的图案化、间接电沉积法、电沉积与3D生物打印结合、扫描电极的电沉积法以及双极电化学法,并对制备图案化细胞负载型海藻酸钙水凝胶今后发展中仍需解决的问题进行总结与展望。

基于电沉积法制备海藻酸钙水凝胶的研究进展

海藻酸钙水凝胶具有高度的吸水性、生物相容性和可降解性,在组织工程领域有着十分广泛的应用。海藻酸钠溶液与钙离子的直接反应是目前制备海藻酸钙水凝胶最常用的方法。然而,该方法中的钙离子在溶液中是自由扩散的,不能控制凝胶的结构,限制了海藻酸钙水凝胶的应用。因此,如何制作特定结构的海藻酸钙水凝胶,近年来成为了研究者的研究热点。基于电沉积法制备海藻酸钙水凝胶,可以控制钙离子析出的数量和位置,能够得到任意结构的海藻酸钙水凝胶。本文综述了电沉积法制作海藻酸钙水凝胶的原理,讨论影响电沉积法成胶的因素,对电沉积法的应用与发展进行概述和展望。