在《华尔街日报》最近发表的一篇文章生物活性材料欧洲杯足球竞彩,研究人员讨论了效用的硅酸nano-calcium矿化鱼鳞支架加强tendon-bone愈合。
研究:硅酸Nano-calcium矿化鱼鳞支架加强tendon-bone愈合。图片来源:Imageman / Shutterstock.com
背景
自然肌腱/韧带附着在骨的unmineralized /矿化纤维软骨层和传输强调骨骼和肌肉和骨骼之间,谁都知道他们优良的韧性和抗拉强度。
肌腱移植/补丁被推荐作为一个成功的技术协助肌腱撕裂的治疗和重建tendon-bone接口,以及恢复患者的运动功能,几十年。当前肌腱移植材料,另一方面,欠佳:大多数肌腱替代品无法提欧洲杯足球竞彩供足够的生物活性和机械的强烈支持。
治疗肌腱损伤的治疗,创新设计的肌腱替代具有良好的生物活性,生物相容性和机械品质能够加速本地再生急需tendon-bone接口。令人惊讶的是,已经开发出了多种动物组织或器官具有独特层次微观结构经过几千年的发展。最常见的例子是鱼规模(FS)。
微观结构的变形机制的协同作用FS提供特殊的力学特性。自然FS的生物活性,另一方面,可能是有限的,因为它的微观结构稳定在液体环境中呆了很长一段时间。
示意图总结工作的制造硅酸钙(CS)——“bioactivated”鱼鳞脚手架(CS-FS) vacuum-induced矿化,对肌腱缺损修复。在vacuum-induced矿化过程中,Ca2 +离子可以从事协调螯合与羰基和羧基组的交互鱼鳞的胶原纤维,随后结合SiO32−离子诱导原位CS粒子的形成。硅和钙离子释放CS-FS导致tendon-bone接口的再生和愈合肌腱缺损。图片来源:汉族,F et al .,生物活性材料欧洲杯足球竞彩
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了FS的效用与硅酸钙改性纳米粒子(CS NPs)作为一种新型生物材料(CS-FS),它的灵感来自于高性能外骨骼的自然生物。欧洲杯猜球平台CS-FS的微观结构和力学性能检验,以确定其力学品质。
体外研究人员进行的调查显示硅和钙离子的能力,加快骨骼,肌腱,tendon-bone接触再生,以及演示CS-FS支架的生物活性。兔子和老鼠肩袖撕裂(RCT)模型,CS-FS支架的治疗效果在修复肌腱损伤,并鼓励tendon-bone界面愈合了,再生组织的生物力学特性和评估。
团队提出了一个独特的bioactivation策略的制备钙silicate-bioactivated鱼鳞脚手架使用vacuum-induced生物矿化的方法均匀采集矿物CS NPs在原位胶原纤维。
CS-FS支架的微观结构及形貌不同的CS矿化水平。(A到F)扫描电子显微镜(SEM)图像呈现CS-FS支架的内部微观结构和不同矿化水平在每组。此外,连接原理图显示每组的结构变化。(G)高分辨率透射电子显微镜图像显示的模式产生的沉积CS vacuum-induced FS胶原纤维上的矿化。的CS颗粒均匀分欧洲杯猜球平台布在胶原纤维被观察到。(H)能谱分析证实了粒子在介绍图像是CS。欧洲杯猜球平台图片来源:汉族,F et al .,生物活性材料欧洲杯足球竞彩
观察
51.65±11.34 N的最终破坏载荷的0.5 cs-fs组明显高于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和空白组手术后12周的失效模式分析,尽管没有区别0 f组和0.5 cs-fs组。
0.5 cs-fs集团的最大应力为7.30±1.60 MPa,远远大于其他三组。此外,硬度为10.88±2.37 N /毫米0.5 cs-fs组更大的宠物和空白组,但无显著差异存在于0.5 cs-fs和0 f组。
虽然CS-FS组织的生物力学属性仍不相同的正常兔肌腱套,0.5 CS-FS集团取得了73.2%的传统的肩袖的最后破坏载荷。0.5 cs-fs集团实现了55.3%的正常肌腱套的刚度。致密无机粒子直径为40.43 nm欧洲杯猜球平台与胶原纤维的表面和周围包裹均匀。
拟议中的FS-based支架保持良好的抗拉强度为125.05 MPa和韧性14.16 MJ / m3,自然肌腱的1.93和2.72倍,分别。此外,CS-FS表现出广泛的生物活性,促进众多类型的细胞的分化和表型维护参与tendon-bone结组成。CS-FS tendon-bone接口再生中发挥了关键作用和生物力学功能在老鼠和兔子个随机对照试验模型,这可能是通过激活BMP-2 / Smad Runx2通路在骨髓间充质干细胞(bmsc)。
具体的样品形貌图像标记和Q-PCR bmsc的特定基因表达的分析,软骨细胞和TSPCs培养在每组CS-FS支架。荧光标记的样品形貌图像显示(A) Opn在bmsc, (B) N-cadh软骨细胞和(C)在TSPCs坳1。酒吧100μm (D)的表达成骨的differentiation-related基因bmsc每个CS-FS支架上培养。(E)软骨细胞的表达phenotype-related基因在每个CS-FS支架上培养的软骨细胞。(F)的表达tenogenic differentiation-related基因TSPCs每个CS-FS支架上培养。CS沉积提高FS支架的生物活性促进了几个组织细胞的细胞分化。图片来源:汉族,F et al .,生物活性材料欧洲杯足球竞彩
结论
最后,本研究提出CS沉积在FS充当“bioactivating因素”“bioactivate”FS,它可以修复各种器官和组织过渡。鱼鳞被选为肌腱修复生物材料。欧洲杯足球竞彩CS-FS是能够极大地提高细胞分化和表型维护修改后的CS NPs bone-interface-tendon产生许多类型的细胞,软骨细胞,bmsc,肌腱干细胞/祖细胞(TSPCs)。体内,CS-FS改善过渡之间的组织和肩袖肌腱骨和肌腱愈合,证明无机离子,特别是硅和钙离子的结合,更适合集成的影响促进bone-interface-tendon修复。
根据研究结果,自然鱼鳞结合高性能生物材料的生物活性离子提供一个小说类修复复杂的组织。欧洲杯足球竞彩作者认为,由于其优异的强度和生物活性,天然鱼scale-based治疗肌腱修复生物材料是一种很有前途的候选人。欧洲杯足球竞彩
源
汉族,F。李,T。李,M。,等。硅酸Nano-calcium矿化鱼鳞支架加强tendon-bone愈合。生物活性材料20 2欧洲杯足球竞彩9-40 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2452199X22002079
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