精簡化された骨格のインターオセプションのバイオインスピレーションエンジニアリング:神経血管化骨の再生のための神経バイオプリントピエゾエレクトリック・スキャフォールド

科学分野:

• バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
• 再生医学は,再生医療である.
• 神経科学は神経科学である.

背景:

• 背筋根のギャングリオン (DRG) ニューロンを含む骨格の整体受容系は,骨の恒常性および再生に不可欠ですが,組織工学では見過ごされています.
• DRGニューロンはハブとして機能し,カルシトニン遺伝子関連ペプチド (CGRP) を分泌して直接骨の修復を促進します.
• 現在の戦略には,ダイナミックで自律的な機能的なシステムがないため,完全な反射弧を活用することができません.

研究 の 目的:

• DRGニューロンをピエゾエレクトリック・スキャフォールドと統合することによって,骨組織工学のための合理化されたインターオセプションユニットを設計する.
• バイオインスピレーションのプラットフォームを開発し,自立したプラットフォームを展開する.
• センサー・エフェクターの関係です.
• 自動骨再生のための回路.
• 超音波 (US) 刺激がDRGニューロン媒介の骨修復のトリガーとして調査する.

主な方法:

• ピエゾエレクトリックのポリ・ル・ラクチド (PLLA) 構造体内のDRGニューロンのニューラルバイオプリント.
• ピエゾエレクトリック・スキャフォルドのメカノ電気的結合を用いて,US刺激に対するDRGニューロン反応を誘発する.
• オステオゲネシスと血管新生のインビトロ評価,およびネズミの股関節コンディール欠陥モデルにおけるインビボ評価.

主要な成果:

• エンジニアリングユニットは,USセンシングでCa2+の流入を誘発し,DRGニューロンのCGRP分泌と発現を強化する機械電気結合を実証しました.
• 実験室内試験では,骨形成と血管形成が促進されたことが示されました.
• In vivo実験では,ネズミのモデルで神経血管化骨の再生が加速されたことが明らかになった.

結論:

• 統合されたバイオインスピレーションによる新しいプラットフォームです.
• センサー・エフェクターの関係です.
• 骨の再生のための回路が成功裏に確立されました.
• このエンジニアリングされたシステムは,DRGニューロン活動とピエゾ電気性を活用して,骨の修復を強化します.
• この研究は,自律的でダイナミックな骨組織工学の新しい戦略を提示しています.