هیدروژل شکل گیرنده در دو مرحله قابل تزریق جدید برای انتقال مواد زیست فعال در بازسازی بافت

تاریخ انتشار: یکشنبه 09 تیر 1398 | امتیاز: Article Rating

یک هیدروژل مبتنی بر کیتوسان، کلاژن، هیدروکسی پروپیل-گاما-سیکلودکسترین و پلی اتیلن گلیکول ایجاد شده و مورد ویژگی یابی قرار گرفت. تلفیق نانو-هیدروکسی آپاتیت و داروهای مدل هیدروفوب/هیدروفیل پیش کپسوله شده، تخلخل هیدروژل را از81.62 ± 2.25%  به 69.98 ± 3.07% کاهش داد. برهمکنش های بین اجزای هیدروژل، نشان داده شده بوسیله اسپکتروسکوپی FTIR و رئولوژی، شبکه ای را تولید کرد که قادر به گیر انداختن اجزای زیست فعال و به تاخیر انداختن انتقال یکدفعه ای می شود. رفتار تیکستروپیک هیدروژل سازش پذیری را برای تسهیل ایمپلنت کردن آن در یک روش با حداقل تهاجم ارائه داد. پروفایل آزادسازی از میکروسفیرها موجود در هیدروژل یا عدم موجود در هیدروژل یک رفتار دو فازی را با یک دوره آزادسازی ناگهانی یا کنترل شده نشان داد. نرخ آزادسازی مشابه برای میکروسفیرهای موجود در هیدروژل یا عدم موجود در هیدروژل در یک دوره آزادسازی کنترل شده  را نشان داده که یک فرایند انتقال توده ای کنترل شده بوسیله انتقال داخلی است. ضریب انتشار موثر(D eff) که انتشار داخلی درون میکروسفیرها را توصیف می کند و ضریب انتقال توده ای(h) که مشارکت هیدروژل در انتقال توده ای را نشان می دهند با استفاده از الگوریتم های ژنتیکی تعیین شد که مقادیری بین2.64·10-15 و6.67·10-15 m2/s را برای ضریب انتشار موثر و 8.50·10-10 تا3.04·10-9 m/s  را برای ضریب انتقال توده ای نشان داد. مدل پیشنهاد شده با داده های تجربی مناسب است و یک R2-value را بین 95.41 و 98.87 درصد را ایجاد می کند. کشت برون تنی سلول های بنیادی مزانشیمی در هیدروژل هیچ گونه علایمی از سمیت یا عدم تحمل را نشان نداد و یک تکثیر شدید سلولی را بعد از 7 روز نشان داد و بخش اعظم داربست ها بوسیله سلول های زنده اشغال شد.

Regen Biomater. 2019 Jun;6(3):149-162. doi: 10.1093/rb/rbz018. Epub 2019 May 10.

New injectable two-step forming hydrogel for delivery of bioactive substances in tissue regeneration.

Pérez-Herrero E1,2, García-García P1, Gómez-Morales J3, Llabrés M1,4, Delgado A1,2, Évora C1,2.

Abstract

A hydrogel based on chitosan, collagen, hydroxypropyl-γ-cyclodextrin and polyethylene glycol was developed and characterized. The incorporation of nano-hydroxyapatite and pre-encapsulated hydrophobic/hydrophilic model drugs diminished the porosity of hydrogel from 81.62 ± 2.25% to 69.98 ± 3.07%. Interactions between components of hydrogel, demonstrated by FTIR spectroscopy and rheology, generated a network that was able to trap bioactive components and delay the burst delivery. The thixotropic behavior of hydrogel provided adaptability to facilitate its implantation in a minimally invasive way. Release profiles from microspheres included or not in hydrogel revealed a two-phase behavior with a burst- and a controlled-release period. The same release rate for microspheres included or not in the hydrogel in the controlled-release period demonstrated that mass transfer process was controlled by internal diffusion. Effective diffusion coefficients, D eff, that describe internal diffusion inside microspheres, and mass transfer coefficients, h, i.e. the contribution of hydrogel to mass transfer, were determined using 'genetic algorithms', obtaining values between 2.64·10-15 and 6.67·10-15 m2/s for D eff and 8.50·10-10 to 3.04·10-9 m/s for h. The proposed model fits experimental data, obtaining an R 2-value ranged between 95.41 and 98.87%. In vitro culture of mesenchymal stem cells in hydrogel showed no manifestations of intolerance or toxicity, observing an intense proliferation of the cells after 7 days, being most of the scaffold surface occupied by living cells.

PMID: 31198583
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