Editorial Teknik & Rekayasa
Open AccessOA2024
Perancah vaskular electrospun silk fibroin/fibrin dengan sifat mekanik dan biokompatibilitas unggul untuk aplikasi di bidang rekayasa jaringan
Peneliti mengembangkan perancah komposit electrospun silk fibroin/fibrin untuk mengatasi sifat mekanik fibrin yang buruk. Campuran optimal (25:75) menunjukkan kekuatan mekanik unggul, hemokompatibilitas sangat baik, dan mendorong regenerasi jaringan in vivo.
Lei Yang; Xu Wang; Man Xiong; Xin-Fang Liu; Si-Dong Luo; Jinxian Luo; Yeyang Wang· Scientific Reports· 2024· DOI 10.1038/s41598-024-54638-0
Masalah inti
Perancah electrospun berperan penting dalam kedokteran regeneratif dan rekayasa jaringan vaskular. Tantangan utama pembuluh darah artifisial berdiameter kecil adalah mencapai sifat mekanik yang menyerupai jaringan vaskular alami. Fibrin, biopolimer alami, menawarkan biokompatibilitas sangat baik tetapi memiliki kekuatan mekanik yang buruk. Silk fibroin (SF), yang dikenal karena sifat mekaniknya yang kokoh, dicampur dengan fibrin untuk membuat perancah komposit melalui electrospinning. Penelitian ini bertujuan mengembangkan perancah vaskular yang menyeimbangkan integritas mekanik, hidrofilisitas, hemokompatibilitas, laju degradasi, dan sitokompatibilitas. Hipotesisnya adalah penambahan SF ke fibrin akan meningkatkan kekuatan mekanik sekaligus mempertahankan performa biologis.
Inovasi
Silk fibroin (SF) dan fibrin dicampur pada empat rasio: 0:100, 15:85, 25:75, dan 35:65. Campuran ini dipintal secara electrospun menjadi perancah berserat. Perancah dikarakterisasi untuk morfologi (struktur dan diameter serat), sifat mekanik (kekuatan tarik), hidrofilisitas (sudut kontak), hemokompatibilitas (uji kompatibilitas darah), laju degradasi (in vitro), dan sitokompatibilitas (proliferasi dan adhesi MSC). Berdasarkan hasil in vitro, perancah SF/fibrin (25:75) dipilih untuk pengujian in vivo. Perancah itu diimplantasikan secara subkutan pada model hewan untuk mengevaluasi degradasi dan histokompatibilitas dari waktu ke waktu. Analisis histologis menilai regenerasi jaringan dan infiltrasi sel.
Pendahuluan
Perancah electrospun berperan penting dalam kedokteran regeneratif dan rekayasa jaringan vaskular. Tantangan utama pembuluh darah artifisial berdiameter kecil adalah mencapai sifat mekanik yang menyerupai jaringan vaskular alami. Fibrin, biopolimer alami, menawarkan biokompatibilitas sangat baik tetapi memiliki kekuatan mekanik yang buruk. Silk fibroin (SF), yang dikenal karena sifat mekaniknya yang kokoh, dicampur dengan fibrin untuk membuat perancah komposit melalui electrospinning. Penelitian ini bertujuan mengembangkan perancah vaskular yang menyeimbangkan integritas mekanik, hidrofilisitas, hemokompatibilitas, laju degradasi, dan sitokompatibilitas. Hipotesisnya adalah penambahan SF ke fibrin akan meningkatkan kekuatan mekanik sekaligus mempertahankan performa biologis.
Mengapa penting
Penelitian ini menunjukkan bahwa pencampuran silk fibroin dengan fibrin secara efektif mengatasi kelemahan mekanik perancah berbasis fibrin sekaligus mempertahankan biokompatibilitas. Perancah SF/fibrin (25:75) menunjukkan kombinasi yang menguntungkan antara kekuatan mekanik, laju degradasi, dan kompatibilitas sel, sehingga menjadikannya kandidat menjanjikan untuk pembuluh darah artifisial. Degradasi komposit yang lebih cepat dibandingkan SF murni menunjukkan bahwa penambahan fibrin meningkatkan biodegradabilitas, yang krusial untuk remodeling jaringan. Hemokompatibilitas yang sangat baik dan dukungan terhadap MSC mengindikasikan potensi untuk rekayasa jaringan vaskular. Namun, trade-off antara kekuatan mekanik dan hidrofilisitas harus dioptimalkan untuk aplikasi spesifik. Secara keseluruhan, perancah electrospun SF/fibrin (25:75) merupakan biomaterial yang seimbang dan dapat dikendalikan untuk cangkok vaskular berdiameter kecil.
Siapa yang sebaiknya membaca
Pembaca Research Digest dan praktisi rumpun ini.
Membuka konten member…