تکوین داربست های نانوکامپوزیت بنا شده بر معدنی شدن زیستی N,O- کربوکسی متیل کونژوگه های کیتوسان/فوکوئیدان برای مهندسی بافت استخوان
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 10 مهر 1397
| امتیاز:
مهندسی بافت استخوان امیدواری و کارایی بالینی زیادی را برای بازسازی نواقص استخوانی ایجاد کرده است. در این مطالعه، N,O- کربوکسی متیل کیتوسان(NOCC) و فوکوئیدان(FD) از طریق واکنشی آمیدی به صورت کووالان کراس لینک شدند تا هیدروژل های کمپوزیت NOCC/FD سنتز شود. هیدروژل ها لیوفلیزه شده و سپس داربست های سه بعدی با سوراخ های بزرگ مرتبط با هم بدست آمد. برای تقویت ویژگی های مکانیکی و فعالیت استخوان زایی، داربست های NOCC/FD برای رشد کریستال های هیدروکسی آپاتیت زیست معدنی شدند. ارزیابی مقایسه ای ساختار، ریخت شناسی و یژگی های فیزیکی داربست های اصلی و معدنی شده بوسیله SEM، EDS و XRD و FTIR صورت گرفت. فوکوئیدان رشد نانوکریستالیت های هیدروکسی آپاتیت(n-HAp) را تنظیم کرد و بنابراین داربست NOCC/FD کارایی معدنی شدن بهتری را در مقایسه با داربست های NOCC نشان داد. قدرت فشاری داربست ها بعد از معدنی شدن با n-AHp به میزان زیادی تقویت شد. داربست های n-Hap/NOCC/FD تکثیر، فعالیت آلکالین فسفاتازی و معدنی شدن سلول های استئوبلاستی را در مقایسه با داربست های NOCC اصلی و معدنی شده به طور قوی تری تقویت کردند. بنابراین، داربست های NOCC/FD معدنی شده با n-HAp ممکن است یک داربست عالی و همه کاره را برای مهندسی بافت استخوان ایجاد کند.
Int J Biol Macromol. 2018 Sep 3. pii: S0141-8130(18)32168-8. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2018.08.179. [Epub ahead of print]
Development of nanocomposite scaffolds based on biomineralization of N,O-carboxymethyl chitosan/fucoidan conjugates for bone tissue engineering.
Lu HT1, Lu TW2, Chen CH3, Lu KY4, Mi FL5.
Abstract
Bone tissue engineering holds great promise and clinical efficacy for the regeneration of bone defects. In this study, an amphoteric N,O-carboxymethyl chitosan (NOCC) and fucoidan (FD) were covalently cross-linked via an amidation reaction to synthesize NOCC/FD composite hydrogels. The hydrogels were lyophilized and then three-dimensional scaffolds with interconnected macropores were obtained. To enhance the mechanical properties and osteogenic activity, the NOCC/FD scaffolds were biomineralized for the growth of hydroxyapatite crystals. A comparative assessment of the structures, morphologies, and physical properties of the original and mineralized scaffolds were performed by SEM, EDS, X-ray diffraction and FT-IR analysis. FD regulated the growth of hydroxyapatite nanocrystallites (n-HAp) and thus the NOCC/FD scaffolds showed better mineralization efficiency than NOCC scaffolds. The compressive strength of the scaffolds was greatly enhanced after mineralization with n-HAp. The n-HAp/NOCC/FD scaffolds enhanced the proliferation, ALP activity, and mineralization of osteoblast cells more strongly than the original and mineralized NOCC scaffolds. Hence, the n-HAp-mineralized NOCC/FD scaffolds may prove to be an excellent and versatile scaffold for bone tissue engineering.
PMID: 30189280