(Фото-)сшиваемые производные желатина для применения в биофабрикации

В последние десятилетия желатин зарекомендовал себя как весьма подходящий аналог внеклеточного матрикса для биофабрикации и тканевой инженерии. Однако в типичных условиях культивирования клеток желатин склонен к растворению, поэтому для введения (фото-)сшиваемых функциональных групп его часто подвергают химической модификации. Эти модификации позволяют регулировать свойства желатина, делая его пригодным для широкого спектра методов биофабрикации — как в качестве биоингредиента, так и в качестве чернил для биоматериалов или их компонента. В настоящем обзоре представлен неисчерпывающий обзор различных описанных стратегий модификации желатина, направленных на получение сшиваемых материалов, из которых можно формировать гидрогели, пригодные для применения в биофабрикации. Различные химические механизмы сшивания рассмотрены и классифицированы в соответствии с их механизмом, включая полимеризацию с ростом цепи и ступенчатую полимеризацию. Механизмы ступенчатой полимеризации дополнительно классифицированы на основе конкретной химии, включая различные (фото-)клик-реакции и обратимые системы. Также кратко обсуждаются преимущества и недостатки каждого химического подхода. Кроме того, особое внимание уделено различным стратегиям биофабрикации с использованием струйной печати, послойного нанесения или световых методов аддитивного производства, а также применению полученных трехмерных конструкций. ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ НАУКИ: Желатин, и в особенности желатин-метакрилоил, стал одним из золотых стандартов материалов, имитирующих внеклеточный матрикс, в области биофабрикации. Однако были разработаны и другие стратегии модификации, позволяющие использовать множество химических механизмов сшивания. Поэтому представлен обзор, посвященный различным стратегиям модификации и переработки желатина. Особое внимание уделено лежащей в их основе химии, а также преимуществам и недостаткам каждого типа химического сшивания. Различные стратегии были классифицированы на основе их основного механизма сшивания, включая...