داربست های سه بعدی زیست تخریب پذیر پلی کاپرولاکتون با میکرو ذره های هیدروکسی آپاتیت حاوی سیلیکات برای مهندسی بافت استخوان: توموگرافی رزولوشن بالا و مطالعه آزمایشگاهی

تاریخ انتشار: جمعه 25 خرداد 1397 | امتیاز: Article Rating

تا به امروز، توجه ویژه ای به داربست های کمپوزیتی مبتنی بر پلیمرهای غنی شده با هیدروکسی آپاتیت(HA) شده است. با این حال، نقش هیدروکسی آپاتیت حاوی عناصر ردیابی مانند سیلیکات در ساختار داربست پلیمری، هنوز به طور کامل مشخص نشده است. در این جا، ما پتانسیل استفاده از میکروذره های هیدروکسی آپاتیت حاوی سیلیکات(SiHA) و تجمعات میکرو ذره ها در طیف غالب 23/2 تا 40/12 میکرومتری در ترکیب با پلی کاپرولاکتون(PCL) به عنوان یک داربست هیبرید و با جهتی گیری تصادفی و نانوفیبرهای به خوبی همراستا برای بازسازی بافت استخوانی گزارش می کنیم. ویژگی های شیمیایی و مکانیکی داربست سه بعدی تکوین یافته با استفاده از XRD، FTIR و EDX و تست کششی بررسی شد. علاوه براین، ساختار درونی و مورفولوژی سطحی داربست ها با استفاده از میکرو سی تی اسکن اشعه ایکس سینترون و SEM آنالیز شد. بدنبال کشت سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) روی داربست های PCL-SiHA، ما دریافتیم که هم گنجاندن SiHA و هم جهت گیری میکروفیبرها روی چسبندگی سلولی اثر می گذارد. بهترین زنده مانی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی در روز 10 و برای داربست های PCL-SiHA با ساختار همراستا(تقریبا 82 درصدی) بود. انتظار می رود که داربست های هیبریدی PCL درون رشد بافتی in vivo را به دلیل میکرو ذره های SiHA هیدروفیل در ترکیب با جهت گیری های تصادفی و میکروفیبرهای PCL به خوبی همراستا که ساختار ماتریکس خارج سلولی بافت استخوان را تقلید می کند، بهبود ببخشند.

Sci Rep. 2018 Jun 11;8(1):8907. doi: 10.1038/s41598-018-27097-7.

3D biodegradable scaffolds of polycaprolactone with silicate-containing hydroxyapatite microparticles for bone tissue engineering: high-resolution tomography and in vitro study.

Shkarina S1,2, Shkarin R3,4, Weinhardt V3,5,2, Melnik E1, Vacun G6, Kluger P6, Loza K7, Epple M7, Ivlev SI8, Baumbach T3,2, Surmeneva MA9, Surmenev RA10.

Abstract

To date, special interest has been paid to composite scaffolds based on polymers enriched with hydroxyapatite (HA). However, the role of HA containing different trace elements such as silicate in the structure of a polymer scaffold has not yet been fully explored. Here, we report the potential use of silicate-containing hydroxyapatite (SiHA) microparticles and microparticle aggregates in the predominant range from 2.23 to 12.40 µm in combination with polycaprolactone (PCL) as a hybrid scaffold with randomly oriented and well-aligned microfibers for regeneration of bone tissue. Chemical and mechanical properties of the developed 3D scaffolds were investigated with XRD, FTIR, EDX and tensile testing. Furthermore, the internal structure and surface morphology of the scaffolds were analyzed using synchrotron X-ray µCT and SEM. Upon culturing human mesenchymal stem cells (hMSC) on PCL-SiHA scaffolds, we found that both SiHA inclusion and microfiber orientation affected cell adhesion. The best hMSCs viability was revealed at 10 day for the PCL-SiHA scaffolds with well-aligned structure (~82%). It is expected that novel hybrid scaffolds of PCL will improve tissue ingrowth in vivo due to hydrophilic SiHA microparticles in combination with randomly oriented and well-aligned PCL microfibers, which mimic the structure of extracellular matrix of bone tissue.

PMID: 29891842
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان