Refuerzo de hidrogeles con una estructura de policaprolactona (PCL) impresa en 3D mejora el número de células y la producción de ECM de cartílago bajo compresión
Autores: Alizadeh Sardroud, Hamed; Chen, Xiongbiao; Eames, B. Frank
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Refuerzo de hidrogeles con una estructura de policaprolactona (PCL) impresa en 3D mejora el número de células y la producción de ECM de cartílago bajo compresión
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Hidrogeles
Ingeniería de tejidos cartilaginosos
Condrocitos
Matriz extracelular
Fuerzas mecánicas
Producción de MEC
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 61
Citaciones: Sin citaciones
Los hidrogeles muestran promesas en la ingeniería de tejidos de cartílago (CTE) al apoyar a los condrocitos y mantener su fenotipo y producción de matriz extracelular (MEC). Sin embargo, bajo fuerzas mecánicas prolongadas, los hidrogeles pueden ser estructuralmente inestables, lo que lleva a la pérdida de células y MEC. Además, períodos prolongados de carga mecánica podrían alterar la producción de moléculas de MEC de cartílago, incluyendo glicosaminoglicanos (GAGs) y colágeno tipo 2 (Col2), específicamente con el efecto negativo de estimular el fibrocartílago, caracterizado por la secreción de colágeno tipo 1 (Col1). Reforzar los hidrogeles con estructuras de Policaprolactona (PCL) impresas en 3D ofrece una solución para mejorar la integridad estructural y la respuesta mecánica de los condrocitos impregnados. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el impacto de la duración de la compresión y el refuerzo de PCL en el rendimiento de los condrocitos impregnados con hidrogel. Los resultados mostraron que períodos de carga más cortos no afectaron significativamente el número de células y la producción de MEC en hidrogeles bioprintados en 3D, pero períodos más largos tendían a reducir el número de células y MEC en comparación con condiciones sin carga. El refuerzo de PCL mejoró el número de células bajo compresión mecánica en comparación con hidrogeles no reforzados. Sin embargo, las construcciones reforzadas parecían producir más MEC similar al fibrocartílago, positivo para Col1. Estos hallazgos sugieren que las construcciones de hidrogeles reforzados tienen potencial para la regeneración de cartílago in vivo y el tratamiento de defectos al retener un mayor número de células y contenido de MEC. Para mejorar aún más la formación de MEC de cartílago hialino, futuros estudios deberían centrarse en ajustar las propiedades mecánicas de las construcciones reforzadas y explorar las vías de mecanotransducción.
Descripción
Los hidrogeles muestran promesas en la ingeniería de tejidos de cartílago (CTE) al apoyar a los condrocitos y mantener su fenotipo y producción de matriz extracelular (MEC). Sin embargo, bajo fuerzas mecánicas prolongadas, los hidrogeles pueden ser estructuralmente inestables, lo que lleva a la pérdida de células y MEC. Además, períodos prolongados de carga mecánica podrían alterar la producción de moléculas de MEC de cartílago, incluyendo glicosaminoglicanos (GAGs) y colágeno tipo 2 (Col2), específicamente con el efecto negativo de estimular el fibrocartílago, caracterizado por la secreción de colágeno tipo 1 (Col1). Reforzar los hidrogeles con estructuras de Policaprolactona (PCL) impresas en 3D ofrece una solución para mejorar la integridad estructural y la respuesta mecánica de los condrocitos impregnados. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el impacto de la duración de la compresión y el refuerzo de PCL en el rendimiento de los condrocitos impregnados con hidrogel. Los resultados mostraron que períodos de carga más cortos no afectaron significativamente el número de células y la producción de MEC en hidrogeles bioprintados en 3D, pero períodos más largos tendían a reducir el número de células y MEC en comparación con condiciones sin carga. El refuerzo de PCL mejoró el número de células bajo compresión mecánica en comparación con hidrogeles no reforzados. Sin embargo, las construcciones reforzadas parecían producir más MEC similar al fibrocartílago, positivo para Col1. Estos hallazgos sugieren que las construcciones de hidrogeles reforzados tienen potencial para la regeneración de cartílago in vivo y el tratamiento de defectos al retener un mayor número de células y contenido de MEC. Para mejorar aún más la formación de MEC de cartílago hialino, futuros estudios deberían centrarse en ajustar las propiedades mecánicas de las construcciones reforzadas y explorar las vías de mecanotransducción.