Современные тенденции в разработке нанокомпозитных гидрогелей на основе желатинметакрилоилa для тканевой инженерии

Желатинметакрилоил (GelMA) — фотосшиваемый гидрогель на основе желатина, широко применяемый в тканевой инженерии и для доставки лекарственных препаратов. Помимо высокой функциональности и разнообразных механических свойств, он совместим с широким спектром методов изготовления тканевых конструкций заданной формы и размера. Несмотря на эти преимущества, его применение существенно ограничено низкой механической прочностью, поскольку некоторые ткани в норме обладают высокой жёсткостью. Использование высоких концентраций GelMA повышает механическую прочность, но приводит к снижению пористости и способности к деградации, а также ухудшает адгезию клеток в трёхмерной структуре. В последнее время GelMA смешивают с различными природными и синтетическими биоматериалами для усиления его физических свойств и их соответствия свойствам формируемой ткани. Среди них широко применяются наноматериалы, образующие композиты с GelMA: они улучшают его биологические и физико-химические свойства, не нарушая уникальных характеристик GelMA, а также придают материалу электрические и магнитные свойства. В этом обзорном исследовании представлены последние достижения в разработке гибридных нанокомпозитов на основе GelMA с использованием различных наноматериалов — углеродных, металлических, полимерных и минеральных. Сначала рассматриваются характеристики каждого типа наноматериалов, затем обсуждается улучшение физических свойств GelMA после их включения в состав. Наконец, освещается применение различных нанокомпозитов GelMA в таких областях, как регенерация сердечной, костной и нервной тканей.