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Interpenetrating Hydrogel Networks Enhance Mechanical Stability, Rheological Properties, Release Behavior and Adhesiveness of Platelet-Rich Plasma

流变学 富血小板血浆 自愈水凝胶 材料科学 等离子体 血小板粘附 血小板 化学工程 复合材料 化学 高分子化学 血小板聚集 免疫学 工程类 物理 生物 量子力学
作者
Roberta Censi,Cristina Casadidio,Siyuan Deng,Maria Rosa Gigliobianco,Maria Giovanna Sabbieti,Dimitrios Agas,Fulvio Laus,Piera Di Martino
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [MDPI AG]
卷期号:21 (4): 1399-1399 被引量:26
标识
DOI:10.3390/ijms21041399
摘要

Platelet-rich plasma (PRP) has attracted much attention for the treatment of articular cartilage defects or wounds due to its intrinsic content of growth factors relevant for tissue repair. However, the short residence time of PRP in vivo, due to the action of lytic enzymes, its weak mechanical properties and the consequent short-term release of bioactive factors has restricted its application and efficacy. The present work aimed at designing new formulation strategies for PRP, based on the use of platelet concentrate (PC)-loaded hydrogels or interpenetrating polymer networks, directed at improving mechanical stability and sustaining the release of bioactive growth factors over a prolonged time-span. The interpenetrating hydrogels comprised two polymer networks interlaced on a molecular scale: (a) a first covalent network of thermosensitive and biodegradable vinyl sulfone bearing p(hydroxypropyl methacrylamide-lacate)-polyethylene glycol triblock copolymers, tandem cross-linked by thermal gelation and Michael addition when combined with thiolated hyaluronic acid, and (b) a second network composed of cross-linked fibrin. The PC-loaded hydrogels, instead, was formed only by network (a). All the designed and successfully synthesized formulations greatly increased the stability of PRP in vitro, leading to significant increase in degradation time and storage modulus of PRP gel. The resulting viscoelastic networks showed the ability to controllably release platelet derived growth factor and transforming growth factr β1, and to improve the tissue adhesiveness of PRP. The newly developed hydrogels show great potential for application in the field of wound healing, cartilage repair and beyond.
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