三维打印的凝甲基酸盐/氧酸盐/酸泰坦酸平电水凝用于骨组织工程

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:

• 骨缺陷的修复是一个重大的临床挑战.
• 现有的骨组织工程策略需要创新以提高有效性.
• 压电材料有潜力通过机械刺激刺激细胞活动.

研究的目的:

• 开发和评估用于骨组织工程的新型3D打印的压电液凝支架.
• 研究脚手架将机械刺激 (LIPUS) 转化为电信号的能力.
• 评估脚手架在促进骨再生中的有效性.

主要方法:

• 使用凝甲基酸盐 (GelMA),酸 (HA) 和酸 (BTO) 制造3D打印的水凝支架.
• 脚手架结构,机械性能和压电响应的表征.
• 在体外评估骨髓树皮细胞 (BMSC) 行为 (粘附,增殖,骨质分化) 随着和没有低强度脉冲超声波 (LIPUS) 刺激.
• 细胞miRNA表达和信号通路 (AMPK) 的分析.

主要成果:

• 凝MA/HA/BTO脚手架表现出多孔结构,良好的机械稳定性和可靠的压电性能.
• 脚手架显著增强了BMSC的粘附,增殖和骨质分化,特别是在LIPUS刺激下.
• 压电支架的LIPUS刺激调节了miRNA表达 (升调miR-29b-3p),并激活了AMPK通路,促进了骨质生成.

结论:

• 开发的压电水凝支架是骨组织工程的一个有前途的生物材料.
• 脚手架利用压电来将机械线索转化为生物信号,积极刺激骨再生.
• 这种超声响应,基因调节的支架为治疗骨缺陷提供了一种新的治疗策略.