工程硫酸多糖和基于丝纤维素的可注射IPN水凝,具有硬化和生长因子呈现能力,用于软骨组织工程

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 组织工程是组织工程.
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 细胞外基质 (ECM) 提供了必要的生物物理和生物化学线索,用于组织稳态和发育.
• 软骨的发育依赖于ECM线索,这些线索指导原生细胞的分化.
• 工程功能性软骨需要仿生微环境来复制自然的ECM特性.

研究的目的:

• 制造可注射互穿凝 (IPN) 系统,作为软骨组织工程的人工ECM.
• 创建一个仿生微环境,复制自然ECM的渐进硬化和生长因子呈现.
• 促进干细胞在软骨再生的软骨细胞的chondrogenic分化.

主要方法:

• 使用HRP/H2O2交叉连接制造丝纤维素/硫酸碳素甲基纤维素 (s-CMC) /铁酸碳素甲基纤维素 (t-CMC) IPN水凝.
• 加入丝纤维蛋白来进行动态硬化 (生物物理提示).
• 使用s-CMC来隔离和呈现像TGF-β (生物化学线索) 这样的阴性生长因子.

主要成果:

• 开发的水凝系统呈现出逐渐的硬化,从柔软的转变为机械支持的微环境.
• 硫酸碳甲基纤维素有效地隔离并呈现活跃的TGF-β,促进干细胞的混基分化.
• 水凝诱导了软骨ECM组件的沉积,与传统的TGF-β通过介质补充相当.

结论:

• 开发的可注射IPN水凝系统成功地模仿了自然ECM的生物物理和生物化学线索.
• 这种仿生方法促进了体的分化和软骨的再生.
• 水凝作为一个双重功能系统,为承载性软骨组织提供生物线索和机械支持.