Repair of Large-Scale Rib Defects Based on Steel-Reinforced Concrete-Designed Biomimetic 3D-Printed Scaffolds with Bone-Mineralized Microenvironments

材料科学 脚手架 生物相容性 生物医学工程 髓腔 再生(生物学) 3d打印 破骨细胞 组织工程 纳米技术 解剖 细胞生物学 化学 生物 体外 冶金 生物化学 医学
作者
Baoshuai Bai,Junxiang Hao,Mengjie Hou,Tao Wang,Xiaodi Wu,Yanhan Liu,Yiyang Wang,Chengxiang Dai,Yujie Hua,Guangyue Ji,Guangdong Zhou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (37): 42388-42401 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsami.2c08422
摘要

Tissue engineering technology provides a promising approach for large-scale bone reconstruction in cases of extensive chest wall defects. However, previous studies did not consider meticulous scaffold design specific to large-scale rib regeneration in terms of three-dimensional (3D) shape, proper porous structures, enough mechanical strength, and osteogenic microenvironments. Thus, there is an urgent need to develop an appropriate bone biomimetic scaffold (BBS) to address this problem. In this study, a BBS with controllable 3D morphology, appropriate mechanical properties, good biocompatibility and biodegradability, porous structure suitable for cell loading, and a biomimetic osteogenic inorganic salt (OIS) microenvironment was successfully prepared by integrating computer-aided design, 3D-printing, cast-molding, and freeze-drying technologies. The addition of the OIS in the scaffold substantially promoted ectopic bone regeneration in vivo, which might be attributed to the activation of osteogenic and angiogenic signaling pathways as well as upregulated expression of osteogenic genes. More importantly, dual long rib defects could be successfully repaired and medullary cavity recanalized by the rib-shaped mature cortical bone, which might be mediated by the activation of osteoclast signaling pathways. Thus, this paper presents a reliable BBS and proposes a new strategy for the repair of large-scale bone defects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ann发布了新的文献求助30
1秒前
wzppp发布了新的文献求助10
1秒前
自由的猫咪完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
科研通AI2S应助高大的大米采纳,获得10
3秒前
快乐的一刀完成签到,获得积分10
3秒前
善学以致用应助Perrylin718采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
Mercury完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
wzppp完成签到,获得积分10
6秒前
特大包包完成签到,获得积分10
7秒前
rgaerva应助雪山飞龙采纳,获得10
8秒前
liuqiease完成签到,获得积分10
8秒前
hahahaweiwei发布了新的文献求助10
9秒前
领导范儿应助超级灰狼采纳,获得10
10秒前
TIATIA发布了新的文献求助10
10秒前
小聪完成签到 ,获得积分10
13秒前
Shit完成签到,获得积分10
13秒前
Hayat发布了新的文献求助10
15秒前
liuqiease发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
酷波er应助甜瓜不熟采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助ZYC采纳,获得10
18秒前
19秒前
无花果应助毛线球球采纳,获得10
20秒前
20秒前
Jasper应助实验的兔纸采纳,获得10
23秒前
超级灰狼发布了新的文献求助10
24秒前
焦糖完成签到 ,获得积分10
26秒前
28秒前
细心怜寒发布了新的文献求助10
28秒前
yan123完成签到 ,获得积分10
28秒前
春天完成签到,获得积分10
30秒前
玥越完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
32秒前
郑盼秋完成签到,获得积分10
33秒前
777y完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3135055
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2786055
关于积分的说明 7774839
捐赠科研通 2441865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298217
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625108
版权声明 600825