仅含颗粒的 gECM 晶圆可在无需次级聚合物的情况下构建具有内聚性且富含 ECM 的支架

基于颗粒状细胞外基质（granular extracellular matrix, gECM）的生物材料通常包含聚合物组分，以在制备和使用过程中改善支架的内聚性和可操作性。然而，这些聚合物水凝胶组分可能会稀释 ECM 含量，并增加制备及监管的复杂性。本研究评估了仅由颗粒构成的 gECM 薄片是否可作为基于水凝胶的 gECM 支架的一种简化替代方案，同时保持其结构、力学和生物学性能。将脱细胞人软骨和皮肤组织进行处理，并制备为三种支架形式：gECM 水凝胶、冻干 gECM 水凝胶薄片，以及冻干仅颗粒 gECM 薄片。在不同制备方法中，支架的溶胀、体积分数和刚度均受到组织类型和制备方法的显著影响。gECM 水凝胶表现出最大的溶胀性和最低的刚度，而 gECM 薄片则表现出更高的体积分数和更大的机械刚度。值得注意的是，尽管缺乏次级聚合物网络，gECM 仅颗粒薄片仍实现了与 gECM 水凝胶薄片相当的性能。仅颗粒薄片在室温干燥储存 3 个月后，仍保持其溶胀行为和结构特性，刚度仅有轻微下降。体外研究表明，在仅颗粒薄片上细胞活性可持续维持 14 天，其中软骨细胞可浸润软骨薄片，而成纤维细胞主要定位于皮肤薄片表面。此外，在牛软骨缺损模型中的植入过程中，仅颗粒薄片仍保持良好的内聚性。这些研究结果表明，仅颗粒 gECM 薄片无需额外聚合物网络即可实现结构完整性、机械性能和细胞相容性，凸显了一种简化且富含 ECM 的生物材料平台。通过去除聚合物载体并实现功能保持下的干燥储存，该方法有助于开发可即取即用、具有临床转化可及性的 gECM 仅颗粒薄片，用于组织工程应用。

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