3D-printed oxygen-releasing scaffolds improve bone regeneration in mice

材料科学 生物医学工程 再生(生物学) 组织工程 细胞外基质 脚手架 化学 细胞生物学 生物化学 医学 生物
作者
Ashley L. Farris,Dennis Lambrechts,Yuxiao Zhou,Nicholas Zhang,Naboneeta Sarkar,Megan C. Moorer,Alexandra N. Rindone,Ethan L. Nyberg,Alexander Perdomo‐Pantoja,S.J. Burris,Kendall Free,Timothy F. Witham,Ryan C. Riddle,Warren L. Grayson
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier BV]
卷期号:280: 121318-121318 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2021.121318
摘要

Low oxygen (O2) diffusion into large tissue engineered scaffolds hinders the therapeutic efficacy of transplanted cells. To overcome this, we previously studied hollow, hyperbarically-loaded microtanks (μtanks) to serve as O2 reservoirs. To adapt these for bone regeneration, we fabricated biodegradable μtanks from polyvinyl alcohol and poly (lactic-co-glycolic acid) and embedded them to form 3D-printed, porous poly-ε-caprolactone (PCL)-μtank scaffolds. PCL-μtank scaffolds were loaded with pure O2 at 300-500 psi. When placed at atmospheric pressures, the scaffolds released O2 over a period of up to 8 h. We confirmed the inhibitory effects of hypoxia on the osteogenic differentiation of human adipose-derived stem cells (hASCs and we validated that μtank-mediated transient hyperoxia had no toxic impacts on hASCs, possibly due to upregulation of endogenous antioxidant regulator genes. We assessed bone regeneration in vivo by implanting O2-loaded, hASC-seeded, PCL-μtank scaffolds into murine calvarial defects (4 mm diameters × 0.6 mm height) and subcutaneously (4 mm diameter × 8 mm height). In both cases we observed increased deposition of extracellular matrix in the O2 delivery group along with greater osteopontin coverages and higher mineral deposition. This study provides evidence that even short-term O2 delivery from PCL-μtank scaffolds may enhance hASC-mediated bone tissue regeneration.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
所所应助西子阳采纳,获得10
刚刚
李爱国应助Smiley采纳,获得10
刚刚
大模型应助ws采纳,获得10
刚刚
华仔应助Smiley采纳,获得10
刚刚
Hello应助Smiley采纳,获得10
刚刚
情怀应助坤坤蹦蹦跳跳采纳,获得20
刚刚
周涛发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
蓝天应助LYK2997499077采纳,获得10
2秒前
yingzaifeixiang完成签到 ,获得积分10
2秒前
weibo完成签到,获得积分10
2秒前
帆帆牛发布了新的文献求助200
3秒前
筑城院完成签到,获得积分10
6秒前
古德方完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
卢莹完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
邓灯灯发布了新的文献求助10
7秒前
难过的谷芹应助过冷风采纳,获得10
8秒前
9秒前
Jasper应助西子阳采纳,获得10
9秒前
蓝天应助稳重大山采纳,获得10
9秒前
云游归尘完成签到 ,获得积分10
11秒前
帆帆牛完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
阿峤发布了新的文献求助10
11秒前
Liuying2809发布了新的文献求助10
13秒前
科目三应助BBrian采纳,获得10
14秒前
善良的樱发布了新的文献求助10
15秒前
小乐发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
leeky完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
yb完成签到,获得积分10
18秒前
xiaole完成签到,获得积分10
18秒前
TEO应助Liu采纳,获得20
19秒前
梨炒栗子完成签到,获得积分10
19秒前
我爱科研科研也爱我完成签到,获得积分10
19秒前
Jasper应助西子阳采纳,获得10
20秒前
万物安生发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Inherited Metabolic Disease in Adults: A Clinical Guide 500
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) using SmartPLS 3.0 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4633293
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4029304
关于积分的说明 12466863
捐赠科研通 3715514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2050190
邀请新用户注册赠送积分活动 1081753
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 964055