اثر ذرات شیشه زیست فعال با ابعاد نانو در خواص رگ زایی کامپوزیت های کلاژنی

رگزایی برای باززایی و ترمیم بافت ضروری است . شواهد نشان می دهد که استفاده از شیشه های زیست فعال (BG) در مهندسی بافت مبتنی بر مواد زیستی ( TE ) ممکن است استراتژی های رگزایی را بهبود بخشیده و سبب افزایش عروق در داربست های مهندسی شده بافتی شود . این مطالعه، اثر افزودن ذرات شیشه درابعاد نانو ((n -BG  را بر خواص رگ زایی  کامپوزیت های کلاژن نوع 1 گاوی/ n -BG  مورد بررسی قرار داده است. ذرات BG در ابعاد نانو ( 20-30 نانومتر) از ترکیب 45S5 Bioglass® ،  برای آماده سازی فیلم های کامپوزیت، که توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) مشخص می شوند، مورد استفاده قرار گرفت . پاسخ رگ زایی در داخل بدن با استفاده از غشاء کوریوالانتوئیک بلدرچین (CAM) به عنوان مدلی برای رگزایی مورد بررسی قرار گرفت . 24 ساعت بعد از لانه گزینی ، فیلم های کلاژنی حاوی 10 درصد وزنی n - BG سبب القا رگزایی با افزایش 41 درصدی تعداد شاخه های رگهای خونی شد. در مقابل، فیلم های کامپوزیت شامل 20 ٪ وزنی n -BG سبب مهار رگزایی شد. این مطالعه تجربی ، اولین شواهد را مبنی بر اینکه افزودن غلظت محدودی از n -BG ( 10 درصد وزنی ) به فیلم کلاژنی باعث پاسخ رگ زایی می شود ارائه کرده و کامپوزیت کلاژن / n -BG را به عنوان ماتریکسی جذاب برای مهندسی بافت و طب ترمیمی معرفی می کند.

J Mater Sci Mater Med. 2013 May;24(5):1261-9. doi: 10.1007/s10856-013-4892-7. Epub 2013 Feb 22.

Effect of nano-sized bioactive glass particles on the angiogenic properties of collagen based composites.

Vargas GE, Haro Durand LA, Cadena V, Romero M, Mesones RV, Mačković M, Spallek S, Spiecker E, Boccaccini AR, Gorustovich AA.

Source

Interdisciplinary Materials Group-IESIING-UCASAL, INTECIN UBA-CONICET, A4400EDD, Salta, Argentina.

Abstract

Angiogenesis is essential for tissue regeneration and repair. A growing body of evidence shows that the use of bioactive glasses (BG) in biomaterial-based tissue engineering (TE) strategies may improve angiogenesis and induce increased vascularization in TE constructs. This work investigated the effect of adding nano-sized BG particles (n-BG) on the angiogenic properties of bovine type I collagen/n-BG composites. Nano-sized (20-30 nm) BG particles of nominally 45S5 Bioglass® composition were used to prepare composite films, which were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The in vivo angiogenic response was evaluated using the quail chorioallantoic membrane (CAM) as an model of angiogenesis. At 24 h post-implantation, 10 wt% n-BG containing collagen films stimulated angiogenesis by increasing by 41 % the number of blood vessels branch points. In contrast, composite films containing 20 wt% n-BG were found to inhibit angiogenesis. This experimental study provides the first evidence that addition of a limited concentration of n-BG (10 wt%) to collagen films induces an early angiogenic response making selected collagen/n-BG composites attractive matrices for tissue engineering and regenerative medicine.

PMID: 23430337