脱细胞化外细胞矩阵装饰的3D纳米纤维支架增强细胞反应和组织再生
Navatha Shree Sharma1, Anik Karan1, Huy Quang Tran1
1Department of Surgery-Transplant and Mary & Dick Holland Regenerative Medicine Program, University of Nebraska Medical Center Omaha, NE 68198, United States.
Acta biomaterialia
|June 22, 2024
概括
这项研究开发了脱细胞化细胞外基质 (dECM) 装饰的3D纳米纤维支架,用于增强组织再生. 这些支架促进细胞生长,减少免疫反应,改善血管形成,显示出再生医学的巨大潜力.
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:
- 脱细胞化外细胞矩阵 (dECM) 支架对组织再生有希望,但在可用性和宿主排斥方面面临挑战.
- 现有的支架往往缺乏自然ECM的复杂3D结构,限制了它们的有效性.
- 将ECM材料纳入或涂层支架提供了部分解决方案,但不能完全复制自然ECM的架构.
研究的目的:
- 开发3D纳米纤维支架,用脱细胞化细胞外基质 (dECM) 装饰,以改善细胞反应和组织再生.
- 创建定制的dECM支架,为增强治疗结果提供量身定制的环境.
- 调查dECM装饰的支架在模仿自然组织结构和功能方面的潜力.
主要方法:
- 制造两种类型的3D扩展纳米纤维支架:辐射对齐支架 (RAS) 和横向扩展支架 (LES) 使用气泡扩展.
- 在支架上播种人类皮肤纤维细胞 (HDF) 8周,以允许自然的ECM沉积,然后进行脱细胞化 (SDS处理,冷解周期),以创建装饰着dECM的支架.
- 在体外评估包括细胞对齐,增殖,ECM沉积和炎症检测;在体内皮下植入以评估细胞透和血管生成.
主要成果:
- 经过dECM装饰的3D扩展纳米纤维支架成功引导细胞在重新细胞化后的对齐和增殖.
- 与dECM装饰的RAS相比,dECM装饰的LES在体外表现出较低的免疫反应.
- 与未装饰的支架相比,皮下植入显示了dECM装饰的RAS和LES在7-14天内细胞透和血管生成的增加.
结论:
- 用dECM装饰的3D扩展纳米纤维支架有效模仿自然组织结构,支持细胞生长和对齐.
- 这些支架显示免疫反应减少和血管增强,这表明组织再生和建模的巨大潜力.
- 开发的支架为在再生医学中创建先进的移植工具提供了有希望的方法.
