级联控制的提供生长因子,以建立血管化和骨质性微环境,用于骨再生

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.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 骨再生需要及时的血管化和持续的骨质诱导环境.
• 当前的骨修复材料往往难以提供必要的关键生长因子的顺序释放.

研究的目的:

• 开发一种复合水凝,能够顺序释放血管内皮生长因子 (VEGF) 和骨形态遗传蛋白-2 (BMP-2) 以改善骨修复.
• 为骨再生创造一个优化的骨质原生和血管原生微环境.

主要方法:

• 在酸性伤害部位引发的 VEGF 快速释放中形成 Schiff 基.
• 封装BMP-2在半孔纳米颗粒中,以持续释放.
• 在试验室使用人类静脉内皮细胞 (HUVEC) 和 in vivo 在大鼠缺陷模型中评估水凝性能.

主要成果:

• 复合水凝在酸性条件下,与中性条件相比,VEGF和BMP-2的释放显著增加.
• 增强HUVEC迁移和管道形成,表明血管生成得到改善.
• 通过ALP和阿利沙林红色染色证实骨质生成的显著促进,以及基因表达.
• 在体内研究表明,在骨缺陷中,骨体积与总体积 (BV/TV) 比率>80%的骨完全再生.

结论:

• 开发的复合水凝有效地以受控的,顺序的方式传递VEGF和BMP-2,促进血管化骨再生.
• 快速释放VEGF和持续释放BMP-2的协同效应为骨愈合创造了一个有利的微环境.
• 这种复合水凝显示出作为治疗关键大小骨缺陷的治疗材料的巨大潜力.