软骨形成预处理和机械刺激对间充质stem cell软骨再生的协同作用

Abstract

背景：间充质stem cell (MSCs) 在软骨再生中具有良好的转化潜力。然而，由于离体细胞扩增过程中不可避免的细胞功能变化，基于MSC的组织工程在treat软骨缺损方面的curative effect并不令人满意。如何保持 MSCs 的软骨形成能力以改善其treatment effect仍然是一个悬而未决的问题。

方法：首先将marrow来源的MSCs在成软骨诱导培养基中引发，然后用正常生长培养基替换以获得操作细胞（M-MSCs）。合成Methacrylated Hyaluronic Acid(MeHA) 作为支架来封装细胞。在生物反应器中用动态压缩载荷 (DL) 或自由载荷 (FL) 处理 MSC 或 M-MSC 负载构建体 14 天。之后，将构建体植入裸鼠或大鼠骨软骨缺损模型中，以测试它们在软骨再生或修复中的效率。

结果：数据显示，与未经处理的 MSCs 相比，所得的 M-MSCs 表现出优异的软骨分化潜能和存活能力。更重要的是，代理三维肌腱韧带刺激与测试分析系统报价，我们发现在裸鼠植入 30 天后，DL 显着促进了 M-MSC 包裹的 MeHA 水凝胶中新软骨的形成。此外，DL 14 天后载有 M-MSC 的构建体显着增强了骨软骨缺损大鼠模型中的软骨愈合。

结论：这项研究的结果强调了通过体外软骨形成预处理和机械刺激在软骨工程中的协同作用来维持 MSCs 的软骨形成潜力的重要性，这可能为基于stem cell的组织工程用于软骨修复提供启示。

美国Tissuegrowth品牌CartiGen体外三维软骨组织机械力刺激培养分析系统，CartiGenMechanicalCompression

主要参数：

1.波形控制：正弦波形（自定义振幅和时间）

2.         无菌培养室体积：60毫升

3.         Growthworks?控制系统软件：多波形控制，数据采集和多电机运行控制。

4.         4.200mmHg的压力峰值负荷

5.         很大轴向行程长度为：±4.5mm（±3.75 mm，进口代理三维肌腱韧带刺激与测试分析系统报价，10 Hz）

6.         频率范围：0～20 Hz

7.         腔室个数：1～12个

8.         系统：直径30毫米x厚 5毫米

9.         GrowthWorks可以配置为同时四个和同时监控多达8个传感器

10.     很大轴向行程长度为：±4.5mm（±3.75 mm，10 Hz）

11.     集成光学传感器的位移测量系统

三维肌腱韧带刺激与测试分析系统报价在异位骨软骨缺损模型中研究的多相结构

体内骨软骨缺损模型主要由小动物组成，例如兔子。尽管它们具有低成本和易于管理的优势，但与大型动物或人类相比，鹤岗三维肌腱韧带刺激与测试分析系统报价，它们的关节更小且更容易愈合。我们假设可以将来自大型动物的骨软骨HE心植入大鼠皮下，以创建异位骨软骨缺损模型，用于多相支架设计和/或组织工程构建体 (TEC) 的常规和高通量筛选。将具有 4 mm 直径骨软骨缺损的牛骨软骨塞与由软骨细胞接种的海藻酸盐凝胶和成骨细胞接种的聚己内酯支架组成的新型多相骨软骨移植物配合，然后用骨形态发生蛋白 7 植入大鼠皮下。在体内植入 12 周后，组织学和微计算机断层扫描分析表明 TECs 易矿化。此外，支架中的骨形成有限。这些结果表明，当前的模型需要优化以促进强大的骨再生和血管浸润到缺损部位。总之，本研究为高通量骨软骨缺损模型提供了概念验证。通过进一步优化，所提出的混合体内模型可能会满足在进行大型动物临床前试验之前对一种具有成本效益的方法来筛选骨软骨修复策略的日益增长的需求。

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