Enhancing cartilage repair with optimized supramolecular hydrogel-based scaffold and pulsed electromagnetic field
Yucong Li 1, Linlong Li 1, Ye Li 1 2, Lu Feng 1, Bin Wang 3, Ming Wang 1, Haixing Wang 1, Meiling Zhu 4, Yongkang Yang 1, Erik I Waldorff 5, Nianli Zhang 5, Ingmar Viohl 5, Sien Lin 1, Liming Bian 6, Wayne Yuk-Wai Lee 1 7, Gang Li 1
- 1Department of Orthopaedics & Traumatology, Stem Cells and Regenerative Medicine Laboratory, Li Ka Shing Institute of Health Sciences, The Chinese University of Hong Kong, Prince of Wales Hospital, Shatin, Hong Kong Special Administrative Region.
- 2Department of Rehabilitation Sciences, Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong Special Administrative Region.
- 3Innovation Centre for Advanced Interdisciplinary Medicine, Key Laboratory of Biological Targeting Diagnosis, Therapy and Rehabilitation of Guangdong Higher Education Institutes, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou, China.
- 4The Eighth Affiliated Hospital, Sun Yat-Sen University, Shenzhen, PR China.
- 5Research & Clinical Affairs, Orthofix Medical Inc., Lewisville, TX, USA.
- 6School of Biomedical Sciences and Engineering, National Engineering Research Center for Tissue Restoration and Reconstruction, Key Laboratory of Biomedical Materials and Engineering of the Ministry of Education, South China University of Technology, Guangzhou, PR China.
- 7Department of Orthopaedics and Traumatology, SH Ho Scoliosis Research Laboratory, Joint Scoliosis Research Center of the Chinese University of Hong Kong and Nanjing University, The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong Special Administrative Region.
Bioact Mater. 2022 Oct 12;22:312-324.
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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36263100/
Resumen
Las estrategias de ingeniería de tejidos funcionales proporcionan un enfoque innovador para la reparación y regeneración del cartílago dañado.
El hidrogel se usa ampliamente porque podría proporcionar un relleno rápido de defectos y un soporte estructural adecuado, y es biocompatible para la agregación celular y la deposición de matriz.
Se han realizado esfuerzos para buscar andamios adecuados para la ingeniería de tejidos de cartílago. Aquí Alg-DA/Ac-β-CD/hidrogel de gelatina fue diseñado con las características de múltiples propiedades físicas y químicas de reticulación y autocuración.
Se caracterizó sistemáticamente el tiempo de gelificación, la proporción de hinchamiento, la biodegradabilidad y la biocompatibilidad de los hidrogeles, y se demostró que el hidrogel adhesivo autoregenerable inyectable exhibe propiedades ideales para la reparación del cartílago.
Además, el nuevo diseño de hidrogel introduce un estado de pregel antes de la fotorreticulación, en el que el aumento de la viscosidad y la disminución de la fluidez permiten que el gel permanezca en un estado semisólido. Esto otorgó múltiples vías de administración a los hidrogeles, lo que brinda a los hidrogeles la capacidad de adaptarse a situaciones clínicas complejas.
Los Campos Magnéticos Pulsantes (PEMF) han sido reconocidos como una solución prometedora para varios problemas de salud debido a sus propiedades no invasivas y potenciales terapéuticos.
El tratamiento con Campos Magnéticos Pulsantes (PEMF) ofrece un mejor resultado clínico con menos efectos secundarios, si es que tiene alguno, y se usa ampliamente en la reparación del tejido musculoesquelético.
Por lo tanto, proponemos Los Campos Magnéticos Pulsantes (PEMF) como una estimulación biofísica eficaz para ser el cuarto elemento clave en la ingeniería de tejidos de cartílago.
En este estudio, los hidrogeles Alg-DA/Ac-β-CD/gelatina preparados se utilizaron en el modelo de defecto osteocondral de rata y se investigó la posible aplicación de PEMF en la ingeniería de tejido de cartílago.
Se demostró que el tratamiento con Los Campos Magnéticos Pulsantes (PEMF) mejora la calidad de las construcciones condrogénicas diseñadas in vitro y facilita la condrogénesis y la reparación del cartílago in vivo.
Todos los resultados sugirieron que con el hidrogel adhesivo autocurativo inyectable y el tratamiento con Campos Magnéticos Pulsantes (PEMF), esta estrategia de ingeniería de tejidos recientemente propuesta reveló un potencial clínico superior para el tratamiento de defectos del cartílago.
Fuente:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36263100/
