Пригодный для 3D-печати альгинат-желатиновый гидрогель, армированный углеродными нан волокнами, как электропроводящий каркас для тканевой инженерии

Дефицит органов и повреждённых тканей для трансплантации стимулировал совершенствование биоматериалов в области тканевой инженерии. Появление гибридных гидрогелей как электропроводящих биоматериалов открывает перспективы для решения многочисленных сложных задач биомедицины. В настоящей работе разработаны гибридные биоматериалы, пригодные для печати, на основе альгинатно-желатиновых гидрогелевых систем с добавлением углеродных нан волокон (CNF), предназначенные для создания электропроводящих каркасов методом 3D-печати. Важно, что используемый способ получения обеспечивает равномерное распределение CNF в гидрогелях. Эти гибридные композиционные гидрогели оценивали по механическим и химическим свойствам, а также по клеточному ответу. Они продемонстрировали отличные механические характеристики, усиленные добавлением CNF: модуль Юнга достигал 534,7 ± 2,7 кПа, а электропроводность — 4,1 × 10⁻⁴ ± 2 × 10⁻⁵ См/см. Введение CNF усиливало псевдопластическое течение, облегчая 3D-печать. Исследования in vitro показали более выраженную пролиферацию клеток по сравнению с контролем. Эти электропроводящие гидрогели могут применяться в различных стратегиях тканевой инженерии, особенно предусматривающих использование электропроводящих компонентов, например при создании тканеинженерных конструкций для сердца и нервной системы.