داربست های کلاژنی ژله ماهی برای مهندسی بافت غضروف

داربست های متخلخلی از کلاژن فیبریله شده ژله ماهی Rhopilema esculentum برای کاربرد بالقوه درترمیم غضروف مهندسی شد. تاثیر غلظت کلاژن ، شوری و دما بر تشکیل فیبریل ها با اندازه گیری کدورت و تعیین کمیت کلاژن فیبریل شده مورد بررسی قرار گرفت . تشکیل فیبرهای کلاژن با الگوی باندهای مخصوص به خود توسط میکروسکوپ نیروی اتمی و آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی تایید شد. داربست های متخلخل ساخته شده از کلاژن ژله ماهی، تحت شرایط بهینه مجددا فیبریله شده، توسط تکنیک انجماد- خشک کردن (freeze-drying) و ایجاد ارتباط های عرضی شیمیایی (chemical cross-linking) ساخته شد. داربست ها دارای تخلخل 98.2٪ بودند. این نمونه ها تحت فشارهای دورانی پایداربوده و ویژگی الاستیک نشان دادند . بررسی سمیت سلولی با استفاده سلول های بنیادی مزانشیمی انسان ( hMSC ) هیچ اثرات سیتوتوکسیکی ازاین مواد را نشان نداد. در کشت مستقیم سلول های بنیادی مزانشیمی انسان ( hMSC ) تحت القای غضروف سازی، مارکرهای غضروفی کلاژن نوع II، SOX9 و aggrecan افزایش بیان را نشان دادند. تشکیل اجزای معمول ماتریکس خارج سلولی با اندازه گیری گلیکوزآمینوگلیکان های سولفاته  تایید شد.

Acta Biomater. 2013 Oct 29. pii: S1742-7061(13)00539-4. doi: 10.1016/j.actbio.2013.10.022. [Epub ahead of print]

Jellyfish collagen scaffolds for cartilage tissue engineering.

Hoyer B, Bernhardt A, Lode A, Heinemann S, Sewing J, Klinger M, Notbohm H, Gelinsky M.

Source

University Hospital and Medical Faculty Carl Gustav Carus, Technische Universität Dresden, Centre for Translational Bone, Joint and Soft Tissue Research, 01307 Dresden, Germany. Electronic address: birgit.hoyer@tu-dresden.de.

Abstract

Porous scaffolds were engineered from refibrillized collagen of the jellyfish Rhopilema esculentum for the potential application in cartilage regeneration. The influence of collagen concentration, salinity, and temperature on fibril formation was evaluated by turbidity measurements and quantification of fibrillized collagen. Formation of collagen fibrils with a typical banding pattern was confirmed by atomic force microscopy and transmission electron microscopy analysis. Porous scaffolds from jellyfish collagen, refibrillized under optimized conditions, were fabricated by freeze-drying and subsequent chemical cross-linking. Scaffolds possessed an open porosity of 98.2%. The samples were stable under cyclic compression and displayed an elastic behavior. Cytotoxicity tests with human mesenchymal stem cells (hMSC) did not reveal any cytotoxic effects of the material. Chondrogenic markers SOX9, collagen II, and aggrecan were upregulated in direct cultures of human mesenchymal stem cells (hMSC) upon chondrogenic stimulation. Formation of typical extracellular matrix components was further confirmed by quantification of sulfated glycosaminoglycanes.

PMID: 24184178