Aleación biodegradable de Mg-Sc-Sr mejora la osteogénesis y la angiogénesis para acelerar la restauración de defectos óseos
Autores: Aboutalebianaraki, Nadia; Neal, Craig J.; Seal, Sudipta; Razavi, Mehdi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Aleación biodegradable de Mg-Sc-Sr mejora la osteogénesis y la angiogénesis para acelerar la restauración de defectos óseos
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Magnesio
Aleaciones
Osteogénico
Angiogénico
Implante
Evaluación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El magnesio (Mg) y sus aleaciones se consideran biomateriales metálicos biodegradables para posibles implantes ortopédicos. Aunque las propiedades osteogénicas de las aleaciones de Mg han sido ampliamente estudiadas, pocos informes se han centrado en desarrollar un implante bifuncional de Mg con propiedades osteogénicas y angiogénicas. En este trabajo, se desarrolló una aleación de Mg-Sc-Sr, y se evaluaron los efectos de angiogénesis y osteogénesis de esta aleación in vitro por primera vez. Se utilizaron imágenes de fluorescencia de rayos X (XRF), difracción de rayos X (XRD) y metalografía para evaluar la microestructura de la aleación de Mg-Sc-Sr desarrollada. Se utilizaron células endoteliales de vena umbilical humana (HUVEC) para evaluar el carácter angiogénico de la aleación de Mg-Sc-Sr preparada. Se utilizó una mezcla de cultivos celulares de células madre mesenquimatosas derivadas de médula ósea humana (hBM-MSC) y HUVEC para evaluar el efecto estimulante de osteogénesis de la aleación de Mg-Sc-Sr a través de la fosfatasa alcalina (ALP) y la tinción de Von Kossa. Se obtuvo una mayor actividad de ALP y un mayor número de nódulos calcificados (aumento del 27%) para los grupos tratados con Mg-Sc-Sr en comparación con los grupos tratados con Mg. Además, se observaron mayores niveles de expresión de VEGF (aumento del 45.5%), longitud de tubos (aumento del 80.8%) y número de mallas (aumento del 37.9%). La aleación de Mg-Sc-Sr mostró una angiogénesis y diferenciación osteogénica significativamente mayores que el Mg puro y el grupo de control, lo que sugiere que tal composición es un candidato prometedor en implantes óseos.
Descripción
El magnesio (Mg) y sus aleaciones se consideran biomateriales metálicos biodegradables para posibles implantes ortopédicos. Aunque las propiedades osteogénicas de las aleaciones de Mg han sido ampliamente estudiadas, pocos informes se han centrado en desarrollar un implante bifuncional de Mg con propiedades osteogénicas y angiogénicas. En este trabajo, se desarrolló una aleación de Mg-Sc-Sr, y se evaluaron los efectos de angiogénesis y osteogénesis de esta aleación in vitro por primera vez. Se utilizaron imágenes de fluorescencia de rayos X (XRF), difracción de rayos X (XRD) y metalografía para evaluar la microestructura de la aleación de Mg-Sc-Sr desarrollada. Se utilizaron células endoteliales de vena umbilical humana (HUVEC) para evaluar el carácter angiogénico de la aleación de Mg-Sc-Sr preparada. Se utilizó una mezcla de cultivos celulares de células madre mesenquimatosas derivadas de médula ósea humana (hBM-MSC) y HUVEC para evaluar el efecto estimulante de osteogénesis de la aleación de Mg-Sc-Sr a través de la fosfatasa alcalina (ALP) y la tinción de Von Kossa. Se obtuvo una mayor actividad de ALP y un mayor número de nódulos calcificados (aumento del 27%) para los grupos tratados con Mg-Sc-Sr en comparación con los grupos tratados con Mg. Además, se observaron mayores niveles de expresión de VEGF (aumento del 45.5%), longitud de tubos (aumento del 80.8%) y número de mallas (aumento del 37.9%). La aleación de Mg-Sc-Sr mostró una angiogénesis y diferenciación osteogénica significativamente mayores que el Mg puro y el grupo de control, lo que sugiere que tal composición es un candidato prometedor en implantes óseos.