چکیده
هدف این مقاله : 1) مرور کردن جدید ترین موضوعات در زمینه ی جایگزین کردن غضروف ها و بازسازی آن ها ؛ 2) ارزیابی کردن زیست مواد ثبت شده ی فعلی که در مرحله های پیش بالینی و بالینی مورد استفاده قرار می گیرد ؛ 3) ارزیابی کردن پتانسیل استفاده از هیدروژل های پلیمری برای این کاربرد ها و دلایل محدودیت موفقیت بالینی آن ها می باشد. مطالعه های دیگر در رابطه با هیدروژل هایی که از آن ها به عنوان مواد زیستی شده است، در این مرور مورد استفاده قرار می گیرند و در دو گرایش اصلی در مهندسی بافت تقسیم شده است : 1) استفاده از مواد زیستی بدون سلول ؛ و2) استفاده از مواد زیستی همراه با سلول های طبیعی داخل آن ها. تکنیک های آماده سازی و ویژگی های ایجاد شده در هیدروژل ها نیز در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است . پیشنهاد های اخیر که بر اساس ترکیب پلیمر های مختلف و روند های ترکیبی هستند تا بتوانند موجب بهبود ویژگی این مواد شوند هم مورد بررسی قرار گرفته اند. ترکیب المان هایی مانند چهارچوب های سلولی ( قاب های سلولی) ، ماتریس ها ( قسمت های مبتنی بر هیدروژل ها)، عامل های رشد و تحریک های مکانیکی در این قسمت برای بهینه سازی کردن ویژگی مواد مورد نیاز برای تسهیل شکل گیری بافت، بازسازی غضروف و در نتیجه کاربرد نهایی مورد نیاز می باشند. ترکیب های پلیمر ها و مواد ترکیبی ، امید بخش ترین مواد برای این کاربرد هستند. چارچوب های ترکیبی می توانند منجر به حداکثر شدن رشد و ادغام محلی بافت با شکل گیری بافت های شبه غضروف با ویژگی های زیست تقلیدی بشوند.
1. مقدمه : روش های فعلی بالینی و نیاز برای توسعه روش های جدید
هدف این مقاله مرور کردن جدید ترین موضوعات در زمینه ی مواد برای جایگزین کردن غضروف و بازسازی آن می باشد. بخش 1 ، جدید ترین موضوعات مرتبط با درمان های بالینی غضروف ها را بررسی می کند. هیدروژل های مورد استفاده در بازسازی غضروف ها و دلایل عدم موفقیت این روش ها در کاربرد های بالینی در بخش 2 مورد بررسی قرار گرفته است. تکنیک های آماده سازی با استفاده از پلی ساکارید ها و ویژگی هیدروژل های ایجاد شده نیز در قسمت شماره ی 3 مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت گرایش های آتی در این زمینه در بخش 4 بررسی شده است.
Abstract
The aims of this paper are: (1) to review the current state of the art in the field of cartilage substitution and regeneration; (2) to examine the patented biomaterials being used in preclinical and clinical stages; (3) to explore the potential of polymeric hydrogels for these applications and the reasons that hinder their clinical success. The studies about hydrogels used as potential biomaterials selected for this review are divided into the two major trends in tissue engineering: (1) the use of cell-free biomaterials; and (2) the use of cell seeded biomaterials. Preparation techniques and resulting hydrogel properties are also reviewed. More recent proposals, based on the combination of different polymers and the hybridization process to improve the properties of these materials, are also reviewed. The combination of elements such as scaffolds (cellular solids), matrices (hydrogel-based), growth factors and mechanical stimuli is needed to optimize properties of the required materials in order to facilitate tissue formation, cartilage regeneration and final clinical application. Polymer combinations and hybrids are the most promising materials for this application. Hybrid scaffolds may maximize cell growth and local tissue integration by forming cartilage-like tissue with biomimetic features.
1. Introduction
Current Clinical Approaches and the Need for New Developments The aim of this paper is to review the current state of the art of materials for cartilage substitution and regeneration. Section 1 describes the current state of the art in clinical treatments. Polymeric hydrogels used in cartilage regeneration and the reasons hindering their clinical success are reviewed in Section 2. The preparation techniques using polysaccharides and the resulting hydrogel properties are described in Section 3. Finally, future trends are explored in Section 4.
چکیده
1. مقدمه : روش های فعلی بالینی و نیاز برای توسعه روش های جدید
2. هیدروژل ها در بازسازی های بالینی
2.1 چارچوب های هیدروژل بدون سلول
2.2 چارچوب های هیدروژل همراه با سلول
3. پلی ساکارید ها در مقایسه با هیدروژل های ترکیبی
3.1 تکنیک های تولید و تاثیر آن ها بر روی ویژگی های هیدروژل ها
3.2 جنبش شناسی تخریب، ویژگی های فیزیکی ( قابلیت کاربرد) و تاثیرات زیستی
3.3 ویژگی های هیدروژل های مبتنی بر پلی ساکارید ها
3.4 پاسخ های زیستی هیدروژل های مبتنی بر پلی ساکارید ها
4. گرایش های آتی: از ترکیب مواد تا هیدروژل های ترکیبی
5. نکات جمع بندی
منابع
Abstract
1. Introduction: Current Clinical Approaches and the Need for New Developments
2. Hydrogels in Cartilage Regeneration
2.1. Cell-Free Hydrogel Scaffolds
2.2. Cell-Seeded Hydrogel Scaffolds
3. Polysaccharides Versus Synthetic Hydrogels
3.1. Manufacturing Techniques and Their Influence on Hydrogel Properties
3.2. Degradation Kinetics, Physical Properties (Applicability) and Biological Effects
3.3. Specificities of Polysaccharide-Based Hydrogels
3.4. Biological Response of Polysaccharide-Based Hydrogels
4. Future Trends: From Combination of Materials to Hybrid Hydrogels
5. Concluding Remarks