ترمیم نقایص اندازه بحرانی در آرواره خرگوش با اتولوگ سلول استرومای مغز استخوان هیبرید شده
1. مقدمه
در سال های اخیر، نقص اندازه بحرانی استخوان به عنوان یک جراحت داخلی عنوان شده است که به طور خود به خود بدون مداخله جراحی ترمیم نمی شود. پیوند استخوان خودکار در حال حاضر "استاندارد طلایی" برای درمان کلینیکی محسوب می شود. هر چند همیشه با نسبت های نامنظمی از تحلیل، درد و مرگ و میر محل اهدا‌کننده همراه است و به عملیات جراحی بیشتری نیاز دارد. بنابراین روش های جایگزین پیوند اتولوگ استخوان موضوع تحقیق است. اخیرا ثابت شده است که روش های مهندسی بافت در بازتولید استخوان بسیار موثر هستند. ترمیم موفق نقص های استخوان در بسیاری از گونه های حیوانات از جمله موش ها ، رت ها ، خرگوش ها، دندان نیش ها و بزها بررسی شده است. انتخاب مناسب ترین داربست برای عمل مهندسی بافت استخوان، یک گام اساسی برای محصول مهندسی بافت شده است. فسفات بتا تری کلسیم (β-TCP) یک سرامیک زیست فعال و زیست تخریب پذیر است که به دلیل خواص زیست سازگاری، بازجذب شوندگی و استخوان سازی عالی به شکل وسیعی به عنوان داربست برای ترمیم استخوان استفاده شده است. هرچند استفاده از -TCPβ به دلیل تردی و انعطاف پذیری کمتر محدود است. پلیمرهای زیست سازگار مانند کلاژن (Col) هم به عنوان کاندیداهای قابل استفاده در داربست های بازتولید استخوان هستند. هرچند بعضی از مشکلات عملی تنها برای استفاده از آنها شامل نرخ تخریب غیر قابل کنترل در داخل بدن و مشخصات مکانیکی ضعیف در مقایسه با بافت های سخت طبیعی، وجود دارد. برای غلبه بر محدودیت های بیوسرامیک ها و بیوپلیمرها، مواد کامپوزیت سرامیک/پلیمر برای آماده سازی داربست های مهندسی بافت استخوان، کاوش شده اند. با استفاده از یک راهکار بیومیمتیک ، کامپوزیت های β-TCP و Col با یک ساختار سه بعدی برای پر کردن نقص های استخوان توسعه داده شدند که وعده هایی را نمایش می دهند چون که شباهت های کامپوزیتی و ساختاری به استخوان طبیعی دارند. در مطالعه قبلی، ما داربست سه بعدی متخلخل مهندسی بافت، با استفاده از مواد β-TCP به اندازه نانو/کامپوزیت کولاژن، طراحی کرده و ساختیم. ذرات n-β-TCP (در حدود 300 نانومتر) می توانند به صورت همگن در اسکلت شبکه فیبریل کلاژن پخش شوند که در آن، ذرات n-β-TCP به فیبریل های کلاژن می چسبند. این داربست های کامپوزیت نقص های کوچک استخوان را ترمیم می کنند. هرچند تاثیر درمانی داربست های n-β-TCP/Col در ترکیب با سلول های دانه برای ترمیم نقص های اندازه بحرانی استخوان، هنوز باید روشن شود. سلول های استورمای مغز استخوان (BMSCها) توانایی آن را دارند که به سلول های استخوان، سلول های غضروفی و سلول های نسبی چربی تغییر یابند. BMSCها مزایایی را بر دیگر انواع سلول نشان می دهند و به طور گسترده در مهندسی بافت استخوان استفاده می شوند. هرچند جداسازی مغز استخوان در کارهای کلینیکی معایبی را دارد به ویژه در به دست آوردن تعداد سلول کافی برای پیوند نقص های بزرگ استخوان. برای به دسات آوردن تعداد سلول کافی تنفس مغز استخوان زیادی نیاز است که ممکن است منجر به عملیات دردناک و تهاجمی شود و خطر مرگ و میر و عفونت را بالا ببرد. بسط BMSCها در خارج از بدن یک روش جایگزین برای به دست آوردن سلول کافی برای کاشت است. هدف این مطالعه کاوش اثرگذاری درمانی داربست های n-β-TCP/Col با بار BMSC اتولوگ بسط داده شده در خارج از بدن برای ترمیم نقص های اندازه بحرانی آرواره خرگوش است. در 4 تا 8 هفته بعد از کاشت، بررسی ناخالصی، اسکن مقطع نگاری محاسباتی پرتو مخروطی (CBCT) و آنالیز بافت شناسی برای به دست آوردن شکل استخوان جدید و مقدار تخریب داربست استفاده شده است.
1. Introduction
In recent years, a critical-sized bone defect has been defned as an intraosseous wound that will not spontaneously heal completely without surgical intervention [1, 2]. Bone autografing is currently considered to be the “gold standard” for clinical treatment. However, it is always associated with irregular rates of resorption, pain, and morbidity of the donor site, and it requires additional surgical procedures [3]. Terefore, alternatives to autologous bone grafing are the subject of intensive research. Recently, tissue engineering approaches have proven to be very efective in bone regeneration. Successful repair of bone defects has been investigated in many animal species including mice [4], rats [5, 6], rabbits [7], canines [8], and goats [9]. Selection of the most appropriate scafold for application in bone tissue engineering is a critically important step towards tissue-engineered product [10, 11]. β-Tricalcium phosphate (β-TCP) is a bioactive and biodegradable ceramic that has been widely used as a scafold for bone repair because of its excellent biocompatibility, reabsorbability, and osteoconductive properties [12, 13]. However, the use of β- TCP is limited because of its brittleness and low plasticity [14]. Biocompatible polymers, such as collagen (Col), are also regarded as applicable candidates for use in bone regeneration scafolds. However, there are a number of practical problems for their use alone, including an uncontrollable degradation rate in vivo and poor mechanical properties compared with those of natural hard tissues [15, 16]. To overcome the limitations of bioceramics and biopolymers, ceramic/polymer composite materials have been explored for preparation of bone tissue engineering scafolds [17, 18]. Using a biomimetic strategy, composites based on β- TCP and Col have been developed with a three- dimensional structure to fll bone defects, which show promise because of compositional and structural analogies to natural bone [19– 21]. In our previous study [22], we designed and fabricated a novel three-dimensional porous tissue engineering scafolds using nanosized β-TCP (n-β-TCP)/Col composite materials. Te n-β-TCP particles (about 300 nm) can be distributed homogenously in the skeleton of a collagen fbril network in which n-β-TCP particles bind tightly to collagen fbrils. Tese composite scafolds have been found to repair small bone defects. However, the therapeutic efectiveness of n-β- TCP/Col scafolds in combination with seed cells remains to be elucidated for the repair of critical-sized bone defects. Bone marrow stromal cells (BMSCs) are multipotent and have the ability to diferentiate into osteoblastic, chondrocytic, and adipocytic lineage cells. BMSCs exhibit advantages over other cell types and have been wildly used in bone tissue engineering [23]. However, isolation of bone marrow has some disadvantages in clinical practice, especially to obtain sufcient cell numbers for transplantation into large bone defects. To obtain enough cell numbers, much bone marrow aspiration is needed which would lead to an invasive and painful procedure and increase the risk of morbidity and infection. Expansion of BMSCs in vitro is an alternative strategy to gain enough cells for implantation. Te goal of this study was to explore the therapeutic efectiveness of in vitro expanded autologous BMSC-loaded n- β-TCP/Col scafolds for repairing critical-sized bone defects of the rabbit mandible. At 4 and 8 weeks afer implantation, gross examination, cone beam computed tomography (CBCT) scanning, and histological analysis were used to assess new bone formation and scafolds degradation.
1. مقدمه
2. مواد و روش ها
3. نتایج و بحث
3.1 خواص فیزیکی و شیمیایی داربست های n-β-TCP/Col
3.2 زیست فعالی BMSCها در داربست های n-β-TCP/Col در خارج از بدن
3.3 خواص استخوانی BMSCهای هیبرید شده با داربست های n-β-TCP/Col در داخل بدن
4. نتیجه گیری
1. Introduction
2. Materials and Methods
3. Results and Discussion
3.1. Physicochemical Properties of n-β-TCP/Col Scafolds
3.2. Bioactivity of BMSCs in n-β-TCP/Col Scafolds In Vitro
3.3. Osteogenesis of BMSCs Hybridized with n-β-TCP/Col Scafolds In Vivo
4. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه