سنتز هیدروژل های مبتنی بر کلاژن/آلژینات/فیبرین الهام گرفته زیستی برای مهندسی بافت نرم
تاریخ انتشار: یکشنبه 21 مرداد 1397
| امتیاز:
هیدروژل های مبتنی بر پلیمرهای طبیعی، طیفی از ویژگی ها را برای تقلید ماتریکس خارج سلولی طبیعی ارائه می دهند و ریز محیطی را برای حفظ عملکرد سلولی و ترغیب تشکیل بافت فراهم می آورند. یک هیدروژل سه ترکیبه با استفاده از کلاژن، آلژینات و فیبرین(CAF) ایجاد شد و در سه غلظت کلاژنی برای کار برده به عنوان یک آنالوگ ماتریکس خارج سلولی دارای عملکرد مورد استفاده قرار گرفت. ویژگی یابی فیزیکی-شیمیایی هیدروژل های CAF یک ظرفیت کراس لینک شوندگی پاسخ دهنده به دما را در شرایط فیزیولوژیک با سفتی مشابه با بافت های طبیعی نرم نشان داد. هیدروژل های CAF برای سازگاری سلولی با استفاده از فیبروبلاست های موشی L929، سلول های MIN6β پانکراسی و سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی(hMSCs) نیز ارزیابی شدند و زنده مانی، تکثیر و فعالیت متابولیکی خوبی را بعد از هفت روز کشت آزمایشگاهی نشان دادند. هیدروژل های CAF، بویژه با 5/2 درصد کلاژن وزنی/حجمی، تولید آلکالین فسفاتاز را در hMSCها افزایش داد که پتانسیل پیشبرد فعالیت استخوان زایی آن ها را نشان داد. علاوه براین، هیدروژل های CAF نیز فعالیت متابولیکی سلول های MIN6β پانکراسی را افزایش داد و بازسازی جزایر کاذب اسفروئیدی با اندازه هایی بین 50 تا 150 میکرومتر را در روز هفتم پیش برد که نشان دهنده پتانسیل آن ها برای کاربرد در درمان دیابت باشد.
Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2018 Oct 1;91:236-246. doi: 10.1016/j.msec.2018.04.101. Epub 2018 May 17.
Synthesis of bioinspired collagen/alginate/fibrin based hydrogels for soft tissue engineering.
Montalbano G1, Toumpaniari S2, Popov A3, Duan P4, Chen J4, Dalgarno K4, Scott WE 3rd5, Ferreira AM6.
Abstract
Hydrogels based on natural polymers offer a range of properties to mimic the native extracellular matrix, and provide microenvironments to preserve cellular function and encourage tissue formation. A tri-component hydrogel using collagen, alginate and fibrin (CAF) was developed and investigated at three collagen concentrations for application as a functional extracellular matrix analogue. Physical-chemical characterization of CAF hydrogels demonstrated a thermo-responsive crosslinking capacity at physiological conditions with stiffness similar to native soft tissues. CAF hydrogels were also assessed for cytocompatibility using L929 murine fibroblasts, pancreatic MIN6 β-cells and human mesenchymal stem cells (hMSCs); and demonstrated good cell viability, proliferation and metabolic activity after 7 days of in vitro culture. CAF hydrogels, especially with 2.5% w/v collagen, increased alkaline phosphatase production in hMSCs indicating potential for the promotion of osteogenic activity. Moreover, CAF hydrogels also increased metabolic activity of MIN6 β-cells and promoted the reconstitution of spherical pseudoislets with sizes ranging between 50 and 150 μm at day 7, demonstrating potential in diabetic therapeutic applications.
PMID: 30033251