在糖尿病和非糖尿病大鼠中彻底改变骨折固定:高流动性组盒1基涂层用于增强骨质整合
Alexandra Arteaga1, Claudia Cristina Biguetti2, BhuvanaLakkasetter Chandrashekar1
1Department of Bioengineering, The University of Texas at Dallas, Richardson, TX, USA.
Bone
|September 22, 2023
概括
一种新的涂层 (Ti-IonL-HMGB1) 显示出改善糖尿病大鼠骨愈合的希望. 这种生物材料在糖尿病模型中增强了骨折愈合和骨质整合,在具有挑战性的患者群体中为骨科植入物提供了潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科手术 整形外科手术
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 糖尿病患者面临植入失败和由于慢性炎症和高血糖症而延迟骨折愈合的风险增加.
- 之前开发的 (Ti) 涂层与离子液体 (IonL) 和高流动性组盒1 (HMGB1) 异型 (Ti-IonL-HMGB1) 旨在调节组织愈合.
研究的目的:
- 为了研究Ti-IonL-HMGB1涂层在非糖尿病 (ND) 和糖尿病 (D) 的老鼠中开放的还原骨折固定 (ORIF) 模型中的有效性.
- 评估涂层对糖尿病环境中的骨折愈合和骨质整合的影响.
主要方法:
- 在ORIF后,90只雄性路易斯大鼠 (ND和D) 接受了Ti,Ti-IonL或Ti-IonL-HMGB1植入物.
- 骨折愈合和骨质整合在2,10和21天使用微断层扫描,组织学和免疫组织化学 (PCNA,RUNX2,HMGB1) 来评估.
- 扫描电子显微镜证实了涂层的稳定性.
主要成果:
- 在10天后,ND大鼠在所有组中都显示出改善的愈合;D大鼠表现出愈合受损.
- 在D大鼠中,Ti-IonL-HMGB1治疗导致PCNA+和RUNX2+细胞在21天内增加.
- 在D动物中,HMGB1水平升高,但在Ti-IonL-HMGB1植入物附近降低,在21天后在D大鼠中观察到骨愈合的改善.
结论:
- Ti-IonL-HMGB1涂层显示了改善糖尿病患者骨科治疗结果的潜力.
- 这种表面修饰策略可能会在具有挑战性的糖尿病治疗环境中提高植入生物材料的性能.
