یون استرانسیم داربست بیوسرامیک را برای تحمل بار بازسازی استخوانی تقویت می کند
تاریخ انتشار: چهارشنبه 27 فروردین 1399
| امتیاز:
نواقص استخوانی در نواحی متحمل شونده بار نیازمند بازسازی استخوانی با زیست مواد قوی هستند که دارای مشخصه های مکانیکی شبیه استخوان قشری باشند. بیوسرامیک ها، زیست موادی هستند که از تشکیل استخوان حمایت می کنند و هم چنین ویژگی های مکانیکی کافی را ارائه می دهند. انتظار می رود که یک جایگزین استرانسیومی بیوسرامیک، زیست فعالی آن را از طریق تقویت استخوان زایی افزایش می دهد و مانع از بازجذب استئوکلاستی بیشتر استخوان می شود. این مطالعه شامل تکوین، ویژگی یابی و تست های درون تنی یک داربست بیوسرامیک مبتنی بر استرانسیوم جایگزین هیدروکسی آپاتیت شده(SrHAB) با ویژگی های زیست مکانیکی کافی است. غلظت بهینه یون استرانسیوم برای تمایز استخوانی تقویت شده بوسیله مقایسه سه ترکیب داربست SrHAB یعنی Sr10HAB، Sr30HAB و Sr50HAB و فعالیت برون تنی آلکالین فسفاتازی آن ها شناسایی شد. داربست Sr10HAB انتخاب شده، تشکیل درون تنی استخوان با تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از استرومای انسانی و گوسفندی در مدل های اکتوپیک و گوسفندی نشان داده شد. بنابراین، داربست Sr10HAB دارای یک پتانسیل برای کاربرد در تحمل بار استخوانی برای کاربرد ارتوپدی و داندانپزشکی است.
Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2020 Apr;109:110427. doi: 10.1016/j.msec.2019.110427. Epub 2019 Nov 14.
Strontium ion reinforced bioceramic scaffold for load bearing bone regeneration.
Prabha RD1, Ding M2, Bollen P3, Ditzel N4, Varma HK5, Nair PD6, Kassem M7.
Abstract
Bone defects in load bearing areas require bone reconstruction with strong biomaterial having mechanical characteristics like cortical bone. Bioceramics are biomaterials that support bone formation as well as provide adequate mechanical properties. A strontium substitution of the bioceramic is expected to further increase its bioactivity by enhancing osteogenesis and protect the bone from osteoclastic resorption. The study involves development, characterization and in vivo testing of a newly developed strontium substituted hydroxyapatite based bioceramic scaffold (SrHAB) with sufficient biomechanical properties. Optimal concentration of strontium ion required for enhanced osteogenic differentiation was identified by comparing three compositions of SrHAB scaffold; namely Sr10HAB, Sr30HAB and Sr50 HAB for their Alkaline phosphatase activity in vitro. The selected Sr10HAB scaffold demonstrated in vivo bone formation with osteogenic differentiation of stromal derived mesenchymal stem cells (MSC) from human and ovine sources in ectopic and ovine models. Thus, Sr10HAB scaffold has a potential for application in load bearing bone requirements of orthopaedics and dentistry.
PMID: 32228983