Ионы в составе скаффолда способствуют остеогенезу и ангиогенезу при тканевой инженерии кости

Функционирование или выживание тканеинженерных конструкций зависит от адекватной васкуляризации, благодаря которой осуществляется транспорт кислорода и удаление продуктов метаболизма. В этой работе показано, что наличие магния и кремния в трехмерных скаффолдах на основе трикальцийфосфата, полученных методом трехмерной биопечати (3D-биопринтинга), способствует остеогенезу и ангиогенезу in vivo на экспериментальной модели дефекта дистального отдела бедренной кости у крыс.

Скаффолды с тремя различными размерами макропор взаимосвязанными были получены методом прямого 3D-биопринтинга. Эти скаффолды демонстрировали устойчивое высвобождение ионов Mg2+ и Si4+ in vitro в фосфатном буфере в течение 30 дней. 

Гистоморфологический и гистоморфометрический анализ гистологических срезов ткани показал более выраженное формирование кости (на 14-20% через 4-16 недели) и кровеносных сосудов (на 3-6% через 4-12 недели), связанное с наличием магния и кремния в трикальцийфосфатном скаффолде, по сравнению со скаффолдом, не содержащим этих ионов. Наличие ионов магния в трикальцийфосфатных скаффолдах, полученных методом 3D-биопринтинга, также способствует отсроченной активности TRAP.

Полученные результаты показали, что магний и кремний, включенные в трехмерные трикальцийфосфатные скаффолды с разными размерами пор, обладают огромным потенциалом для регенерации костной ткани.

Литература

Bose S., Tarafder S., Bandyopadhyay A. Effect of Chemistry on Osteogenesis and Angiogenesis Towards Bone Tissue Engineering Using 3D Printed Scaffolds. Ann Biomed Eng. 2016 Jun 10. [Epub ahead of print]

Абстракт