改善骨再生的生物材料设计

骨头受伤的脸和skull-known craniomaxillofacial缺陷可以是由于运动伤害,车辆事故,或战场上受伤。修复这些缺陷是复杂的,因为不同类型的细胞需要相互作用。在一项新的研究中,研究人员调查的材料类型用于重建看到哪个效果最好。

每年超过200万个植骨手术发生在世界各地。CMF骨缺陷通常是形状不规则的,这就是为什么它们通常使用再生生物材料修复。哈雷实验室开发胶原蛋白脚手架包含组件发现在骨生物材料,如钙和磷酸盐离子,和糖化合物称为粘多糖(笑话)。

“我们实验室专注于发展中降解biomaterials-also称为支架使用骨骼和组织修复,“说Vasiliki Kolliopoulos,哈雷实验室的研究生。“有许多类型的细胞在骨环境有助于愈合,包括干细胞形成骨骼,和单核细胞,帮助免疫反应。本研究调查了脚手架材料如何影响这些不同的细胞的结合行为。”

研究人员采用了一种胶原蛋白生物材料包括三种不同类型的笑话在骨组织中发现微环境:chondroitin-4-sulfate, chondroitin-6-sulfate和肝素。然后调查这些笑话如何影响骨再生过程重要,如干细胞活性,免疫细胞激活,内皮细胞活性,对于新血管的形成是很重要的。

为此,干细胞被添加到支架和周围的解决方案,或媒体,收集了21天。干细胞是强大的工厂可能会影响其他细胞的分子伤口环境。被收集后,添加的媒体是文化的内皮细胞,血管中。“骨再生需要的增长血管并不是很多人都看着脚手架材料如何影响内皮细胞以及它如何可以改善骨修复,”前研究生马利杜威说,哈利的实验室。

研究人员追踪内皮细胞的生长6 - 12小时。“尽管肝素是直接影响血管形成,令我们吃惊我们发现干细胞生成的媒体chondroitin-6-sulfate支架导致血管发展的最大数量与其他两个支架相比,“Kolliopoulos说。

的媒体也研究来确定类型的分子,称为可溶性因子,在血管和骨骼发展援助。最后,研究者补充说条件媒体单核细胞和跟踪其增长21天来衡量他们变成了免疫细胞的类型。他们发现可溶性因子的类型和数量是不同的对于每个支架类型,和chondroitin-6-sulfate媒体产生最大数量的免疫细胞在炎症反应,帮助。

研究人员正计划进一步研究免疫细胞的反应。“干细胞信号单核细胞在你的身体敲响了警钟:一些是错误的。因此,我们想看看干细胞种植在支架的炎性环境分泌不同的可溶性因子,鸡尾酒”Kolliopoulos说。

“这些结果表明,可溶性因素发挥着重要的作用在这些多细胞系统,“Kolliopoulos说。“我们发现有不同的细胞反应取决于材料使用之前,重要的是要理解这些交互转移到更复杂的实验。”

目前还不清楚的方面脚手架材料导致的差异在生长因子和细胞生长,哈雷实验室计划解决下一个问题。“在我们确定支架的影响细胞我们要结合不同的细胞类型,看看会发生什么,”Kolliopoulos说。“我们正努力开发生物材料,将被用于外科医生来修复骨缺陷。理解这些材料做多种细胞类型是很重要的。”

梅的非政府组织,第三作者,在理解了血管的发展。摘要“粘多糖含量的矿化胶原蛋白支架促进间充质干细胞分泌因子调节血管生成和单核细胞分化”发表在Materialia。