Dent Mater：通过注射BMP2固定的ECM模拟凝胶增强3D打印支架上细胞接种和成骨
2019-04-28 不详 网络
具有成骨能力的生物活性支架的设计是基于细胞的患者特异性骨组织工程中的核心挑战。将（茎）细胞有效且空间均匀地接种到这样的构建体上对于获得功能性组织是至关重要的。在这里，我们开发了由3D打印的生物陶瓷支架支持的肝素功能化胶原凝胶，作为骨细胞外基质（ECM）-模拟基质。这些基质旨在增强间充质干细胞（MSC）的细胞接种效率，并通过固定化骨形态发生蛋白2（BMP2）改善其成骨分化，用于个性化骨再生。研究合成
具有成骨能力的生物活性支架的设计是基于细胞的患者特异性骨组织工程中的核心挑战。将（茎）细胞有效且空间均匀地接种到这样的构建体上对于获得功能性组织是至关重要的。在这里，我们开发了由3D打印的生物陶瓷支架支持的肝素功能化胶原凝胶，作为骨细胞外基质（ECM）-模拟基质。这些基质旨在增强间充质干细胞（MSC）的细胞接种效率，并通过固定化骨形态发生蛋白2（BMP2）改善其成骨分化，用于个性化骨再生。
研究合成了一种基于肝素结合胶原基质的三维凝胶，该基质能够固定重组人骨形态发生蛋白2（BMP2）。将分离的牙髓间充质干细胞（MSC）封装到骨ECM微环境中，以有效且均匀地接种使用添加制造技术制造的生物活性陶瓷基支架。通过体外测定和体内研究全面研究设计的3D细胞负载构建体。
结果显示，肝素缀合胶原凝胶的深入流变学特征表明，与自由掺入的肝素相比，基质的弹性显着提高。对载有MSC的胶原蛋白-肝素水凝胶的研究揭示了它们提供BMP2的时空生物利用度同时抑制基质随时间收缩的能力。体内组织学和实时聚合酶链反应（qPCR）分析表明，所设计的构建体支持MSCs的成骨分化并诱导大鼠模型中的异位骨形成。
总之，该研究所提出的混合构建体将骨ECM化学信号与机械功能相结合，为患者特异性骨组织工程和细胞治疗应用提供理想的3D微环境。设计能够固定BMP2以提高定制支架的接种效率的ECM模拟3D矩阵的实施方法可以用于其他生物活性分子。
原始出处：
Fahimipour F, Dashtimoghadam E, et al., Enhancing cell seeding and osteogenesis of MSCs on 3D printed scaffolds through injectable BMP2 immobilized ECM-Mimetic gel. Dent Mater. 2019 Apr 23. pii: S0109-5641(18)31283-1. doi: 10.1016/j.dental.2019.04.004.
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