人类巨细胞对3D打印的抗菌植入物的反应不会影响hMSCs的骨质分化

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 整形外科工程 整形外科工程
• 免疫学 免疫学 免疫学
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 巨细胞的反应对于骨科植入物集成至关重要,涉及与人髓 stromal 细胞 (hMSCs) 交叉交互,以形成新的骨.
• 增材制造 (AM) 和用银纳米粒子 (AgNPs) 的血电解氧化 (PEO) 为多功能植入物提供了潜力.
• 修改AgNP的植入物的骨免疫调节作用需要进一步研究.

研究的目的:

• 研究AgNP修饰的植入物对人类巨细胞的影响.
• 为了研究hMSCs和巨细胞与功能化植入物共同培养之间的交叉声.
• 评估AgNP修饰的AM Ti6Al4V植入物在骨科应用中的潜力.

主要方法:

• 人类巨细胞和hMSCs in vitro与生物功能添加剂制造 (AM) Ti6Al4V植入物联合培养,用血电解氧化 (PEO) ±银纳米颗粒 (AgNPs) 处理.
• 评估巨细胞活力,细菌生长抑制和组织修复因子的表达 (例如,CCL18).
• 在暴露在PEO (±AgNPs) 表面的巨细胞存在时,评估hMSC骨质分化.

主要成果:

• 在PEO电解质中0.3g/L的最佳AgNP度支持巨细胞活力,并抑制了细菌生长.
• 用AgNP修改的植入物降低了巨细胞分泌的组织修复因子CCL18.
• 同时培养的hMSCs表现出成功的骨质分化,没有对AgNP暴露的巨细胞的不良影响.

结论:

• 在AM Ti6Al4V植入物上的AgNP修饰的PEO表面显示出有希望的骨免疫调节特性.
• 这些植入物调节巨细胞的反应,有利于组织融合,并抑制细菌的增殖.
• 建议进行进一步的体内研究,以验证它们在正常和受感染的骨环境中的临床潜力.