3D打印的非矿物化骨基基质导电支架与骨组织工程应用的电刺激相结合
Damion T Dixon1, Erika N Landree2, Cheryl T Gomillion2
1School of Environmental, Civil, Agricultural and Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Georgia, Athens, Georgia 30602, United States.
ACS applied bio materials
|June 21, 2024
概括
新的导电复合材料支架由非矿物化骨基质和聚烯酸乙烯增强骨再生. 电刺激与这些智能生物材料相结合,显著提高了人类介质细胞 stromal 细胞的骨质分化.
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.
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 骨重塑依赖于生物物理线索和细胞信号传递.
- 电突触在健康的骨头中传输信号.
- 带电刺激 (ES) 的导电支架在骨修复方面表现有前途.
研究的目的:
- 为了评估3D打印,电导性去矿化骨基质 (DBM) 和聚烯酸 (PCL) 复合支架与ES用于骨再生.
- 评估DBM/PCL脚手架的机械,表面和电气性能.
- 通过使用人类介质细胞 (hMSCs) 来确定支架的生物相容性和骨质性潜力.
主要方法:
- 3D打印的DBM/PCL复合式脚手架的制造和表征.
- 机械性能 (压缩模量) 和表面性能 (粗度) 的评估.
- 评估电气性质 (板材电阻). 评估电气性质 (板材电阻).
- 生物相容性和骨质分化的测定使用hMSCs与或没有ES.
主要成果:
- DBM/PCL复合材料的压缩模量 (107.2 MPa) 比PCL (62.02 MPa) 高,表面粗度也有所改善.
- 实现的板电阻低至4.77 × 10^5 Ω/平方.
- 与对照组相比,具有ES的导电DBM/PCL支架显著增强了hMSC骨质性差异化.
结论:
- 3D打印的导电DBM/PCL复合材料支架对骨组织工程具有前景.
- 将这些支架与电刺激相结合,可以增强骨质分化.
- 这种方法为开发用于骨再生的生物模拟混合脚手架提供了潜力.
