半合成可降解的诺托科尔达细胞衍生矩阵水凝用于退化的椎间盘:初步体外表征:
Tara C Schmitz1, Bas van Genabeek2, Maarten J Pouderoijen2
1Orthopaedic Biomechanics, Department of Biomedical Engineering, Eindhoven University of Technology, Eindhoven, The Netherlands.
Journal of biomedical materials research. Part A
|August 4, 2023
概括
这项研究开发了一种新的水凝,结合了脱细胞化的心弦细胞矩阵,具有可调节的机械特性,用于治疗退行性磁盘疾病. 虽然对椎间盘的修复有希望,但对心弦细胞集成需要进一步优化.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 再生医学是一种再生医学.
- 整形外科 整形外科 整形外科
背景情况:
- 腰部疼痛是一种全球性的残疾,通常源于由于 notochordal 细胞损失导致的椎间盘退化.
- 目前对退行性椎间盘疾病的治疗方法仅限于息或手术选择.
研究的目的:
- 通过将生物线索与可调节的机械性能相结合,设计一种用于椎间盘 (IVD) 再生的新型水凝.
- 创建一种模仿本地组织机制的生物材料,并支持用于IVD修复的细胞活力.
主要方法:
- 开发了一种聚乙烯甘醇 (PEG) 水凝,其中包含了脱细胞化的心弦细胞衍生矩阵 (NCM).
- 包含一个可水解的交叉连接器,用于体内降解,并调整硬度以匹配原生细胞核 (NP) 组织.
- 在体外评估了水凝特性,NCM释放动力学以及封装细胞活力和表型.
主要成果:
- 水凝表现出可调节的刚度 (0.24.5 kPa),快速凝结和剪切稀释行为.
- 在28天内观察到NCM的缓慢释放,骨髓囊细胞的持续活力.
- 在两周内,封装的心弦细胞在体外显示了代谢活性下降和表型丧失.
结论:
- 开发的水凝显示了通过解决生物和生物机械方面的问题来治疗退化的IVD的潜力.
- 需要进一步精细化,以确保长期的记节细胞活力和在水凝中的功能,以便有效的IVD再生.
