3D打印的O2生成支架在骨愈合过程中增强了骨质生殖器和H型血管的招募
Naboneeta Sarkar1, Jingtong Zhao1, Nicholas Y Zhang1
1Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA; Translational Tissue Engineering Center, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA.
这项研究开发了一种3D打印的骨架,可以产生氧气,改善关键尺寸缺陷的骨愈合. 这种新型的支架增强了细胞存活率,促进了新的骨形成,为面损伤提供了有前途的治疗方法.
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:
- 氧气对于组织再生和愈合至关重要.
- 控制氧气输送对于优化临界大小伤害治疗效果至关重要.
- 现有的骨替代品缺乏控制的氧气释放能力.
研究的目的:
- 设计和制造一个3D打印,可生物降解,产生氧气的骨架.
- 评估氧气生成支架在骨再生中的体外和体内疗效.
- 研究受控氧释放对细胞存活,增殖和骨质生成的影响.
主要方法:
- 使用过氧化 (CPO) 和聚烯 (PCL) 制造3D打印的支架.
- 在无毒条件下使用人类脂肪衍生的干/细胞 (hASCs) 进行体外测试,评估脚手架的性能.
- 在生体内植入hASC种植的CPO-PCL支架在小鼠的临界大小的形缺陷中.
- 使用微计算机断层扫描,组织学和3D光片显微镜评估骨再生.
主要成果:
- CPO-PCL脚手架提供了持续的氧气释放22天.
- 在体外,支架在无毒条件下维持了hASC的生存和繁殖.
- 在体内,CPO-PCL支架显著增加了新的骨体积,并促进了血管生成和祖细胞的招募.
- 在CPO-PCL处理的缺陷中,H型血管和鸟+细胞更为丰富.
结论:
- 3D打印的CPO-PCL支架为面骨缺陷治疗提供了可调和有效的策略.
- 控制的氧气生成增强了细胞存活率和骨再生中的骨质生成潜力.
- 这种新型的支架代表了提供氧气的骨替代品的重大进步.
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