ساخت داربست های PLGA فیبری همراستای زیست معدنی شده و اثر آن ها روی تقویت تمایز استخوانی سلول های UCMSC
تاریخ انتشار: پنجشنبه 18 مرداد 1397
| امتیاز:
فاکتور کلید طراحی داربست برای مهندسی بافت استخوان تقلید ریز محیط ماتریکس خارج سلولی(ECM) طبیعی استخوان و هدایت تمایز استخوانی است. داربست های PLGA فیبری همراستای زیست معدنی شده(a-PLGA/CaPs) در این مطالعه بوسیله تقلید ساختار و ترکیب ماتریکس خارج سلولی طبیعی استخوان تولید شد. فیبرهای همراستازی PLGA بوسیله اسپینینگ مرطوب آماده شد و سپس از طریق روش غوطه ور کردن متناوب زیست معدنی شد. وارد کردن جزء بیوسرامیکی CaP به فیبرهای PLGA منجر به تغییراتی در زبری و آبدوستی سطح شد که اجازه تعدیل چسبندگی سلولی و مورفولوژی سلولی سلول های بنیادی مزانشیمی بند ناف(UCMSCs) را می دهد. مشخص شد که فیلامنت های اکتین سازماندهی شده UCMSCهای کشت شده روی داربست های a-PLGA و aPLGA/CaP به نظر هدایت تماسی در امتداد فیبرهای همراستا را دنبال می کنند و سلول های رشد یافته روی داربست های aPLGA/CaP مورفولوژی سلولی قطبی تری را نشان می دهند. داربست a-PLGA/CaP با چند سیکل از معدنی شدن چسبندگی سلولی روی سطوح فیبری را تسهیل می کند و سپس چسبندگی بهتر سلول ها و هدایت تماسی را حمایت می کند و منجر به تقویت تکثیر و تمایز استخوانی UCMSCها به دنبال آن می شود. نتایج ما دیدگاه هایی را در مورد تنظیم رفتارهای سلولی از طریق طراحی ساختارها و ترکیبات مقلد ماتریکس خارج سلولی ایجاد می کند و یک داربست همراستازی فیبری ریسیده شده مرطوب با لایه ای از هیدروکسی آپاتیت معدنی را برای کاربرد در مهندسی بافت استخوان ارائه می کند.
J Mater Sci Mater Med. 2018 Jul 19;29(8):117. doi: 10.1007/s10856-018-6114-9.
The fabrication of biomineralized fiber-aligned PLGA scaffolds and their effect on enhancing osteogenic differentiation of UCMSC cells.
Li W1,2, Yang X1,2, Feng S1,2, Yang S1,2, Zeng R1,2, Tu M3,4.
Abstract
The key factor of scaffold design for bone tissue engineering is to mimic the microenvironment of natural bone extracellular matrix (ECM) and guide cell osteogenic differentiation. The biomineralized fiber-aligned PLGA scaffolds (a-PLGA/CaPs) was developed in this study by mimicking the structure and composition of native bone ECM. The aligned PLGA fibers was prepared by wet spinning and then biomineralized via an alternate immersion method. Introduction of a bioceramic component CaP onto the PLGA fibers led to changes in surface roughness and hydrophilicity, which showed to modulate cell adhesion and cell morphology of umbilical cord mesenchymal stem cells (UCMSCs). It was found that organized actin filaments of UCMSCs cultured on both a-PLGA and a-PLGA/CaP scaffolds appeared to follow contact guidance along the aligned fibers, and those cells grown on a-PLGA/CaP scaffolds exhibited a more polarized cellular morphology. The a-PLGA/CaP scaffold with multicycles of mineralization facilitated the cell attachment on the fiber surfaces and then supported better cell adhesion and contact guidance, leading to enhancement in following proliferation and osteogenic differentiation of UCMSCs. Our results give some insights into the regulation of cell behaviors through design of ECM-mimicking structure and composition and provide an alternative wet-spun fiber-aligned scaffold with HA-mineralized layer for bone tissue engineering application.
PMID: 30027312