Project R-16622

Vormgeving van kraakbeenstructuren door volumetrische hydrogel-overprinting (Onderzoek)

Gewrichtskraakbeen vertoont een sterk georganiseerde, diepte-afhankelijke architectuur met uitgesproken mechanische en biochemische gradiënten die niet worden gerecapituleerd door huidige hydrogel-scaffolds. De meeste synthetische matrices vertonen onvoldoende gecontroleerde mechanica en bieden beperkte ruimtelijke controle over bioactieve signalen, wat hun translationeel potentieel beperkt. SCULPT stelt een modulair platform voor op basis van uniforme PEG-hydrogels, opgebouwd via licht-geïnduceerde koppeling, waardoor goed gedefinieerde polymeernetwerken ontstaan met nauwkeurig gecontroleerde architectuur. De mechanische eigenschappen worden systematisch afgestemd via structureel gedefinieerde macromoleculaire bouwstenen, zodat stijfheidsregimes relevant voor verschillende kraakbeenzones toegankelijk worden. Bioactieve motieven worden covalent geïntegreerd om cel-instructieve signalering mogelijk te maken met behoud van mechanische integriteit. Om de hiërarchische organisatie van natuurlijk weefsel te benaderen, worden gelaagde structuren met diepteafhankelijke mechanica vervaardigd via tomografische volumetrische additive manufacturing, wat snelle volumetrische fabricatie van mechanisch verschillende hydrogelregio's met hoge ruimtelijke resolutie mogelijk maakt. Door moleculaire precisie, mechanische programmeerbaarheid en gecontroleerde biofunctionaliteit te combineren, ontwikkelt dit werk een nieuwe generatie synthetische scaffolds voor osteochondraal herstel.

01 april 2026 - 31 maart 2030