Ingeniería de biointerfaz de andamios trabeculares que integran autoensamblaje de quitosano/icarina y regulación...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Biomateriales
• Ingeniería de Tejidos
• Medicina Regenerativa

Sus antecedentes:

• Los defectos óseos de tamaño crítico plantean importantes desafíos clínicos.
• Los andamios existentes carecen de señales físicas y bioquímicas integradas para una osteogénesis eficaz.
• La ingeniería de biointerfaz es crucial para las estrategias avanzadas de regeneración ósea.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un andamio de ingeniería de biointerfaz similar a trabéculas para osteogénesis sinérgica.
• Integrar hidroxipatita modificada con polidopamina (pHAP) y autoensamblaje de quitosano/icarina (CA).
• Investigar la capacidad del andamio para coordinar señales físicas y bioquímicas para mejorar la regeneración ósea.

Principales métodos:

• Fabricación por modelado por deposición fundida de un andamio de poli(L-ácido láctico) reforzado con pHAP.
• Autoensamblaje de quitosano/icarina para microestructuras jerárquicas y liberación sostenida de fármacos.
• Estudios in vitro con células madre mesenquimales óseas (CBMF) e implantación in vivo en defectos de calavera de rata.
• Estimulación fototérmica de infrarrojo cercano (NIR) y análisis transcriptómico.

Principales resultados:

• El andamio exhibió una mejor adhesión, hidrofilicidad, propiedades mecánicas y respuesta fototérmica NIR.
• In vitro, el andamio promovió significativamente la diferenciación osteogénica de las CBMF, particularmente con estimulación fototérmica.
• In vivo, el andamio aceleró la formación ósea, la deposición de colágeno y la neovascularización con inflamación mínima.
• El análisis transcriptómico reveló la activación de vías clave de señalización de osteogénesis y biointerfaz.

Conclusiones:

• El andamio trabecular desarrollado integra eficazmente la química interfacial, la microtopología y la regulación fototérmica.
• Este enfoque sinérgico mejora significativamente la osteogénesis y la angiogénesis para la regeneración ósea.
• El andamio tiene un potencial considerable para aplicaciones de ingeniería de tejidos óseos.