Son de interés los andamios capaces de caber dentro de los defectos óseos craneomaxilofaciales (CMF) mientras exhiben osteoconductividad y bioactividad. Este protocolo describe la preparación de un andamio con memoria de forma basado en diacrilato de policaprolactona (PCL-DA) utilizando un método de lixiviación de partículas de fundición con solvente (SCPL) que emplea una plantilla de sal fundida y la aplicación de un recubrimiento de polidopamina bioactivo.
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Artículo de método
La fabricación de una memoria de forma "Auto-ajuste" basado en PCL Bioactivos, Polymer Andamios
En este artículo
Resumen
Resumen
La ingeniería de tejidos ha sido explorada como una estrategia alternativa para el tratamiento de defectos óseos cráneo-maxilofaciales (CMF) de tamaño crítico. Esencial para el éxito de este enfoque es un andamio que sea capaz de encajar conformemente dentro de un defecto irregular y, al mismo tiempo, tener la biodegradabilidad, la interconectividad de poros y la bioactividad necesarias. Por la naturaleza de sus propiedades de recuperación de forma y fijeza, los andamios de polímero con memoria de forma (SMP) podrían lograr defectos "autoajustables". De esta manera, después de la exposición a solución salina caliente (~60 ºC), el andamio SMP se volvería maleable, lo que permitiría que se presionara a mano en un defecto irregular. El enfriamiento posterior (~37 ºC) devolvería el andamio a su estado relativamente rígido dentro del defecto. Para cumplir con estos requisitos, este protocolo describe la preparación de andamios SMP preparados mediante el curado fotoquímico de diacrilato de policaprolactona biodegradable (PCL-DA) utilizando un método de lixiviación de partículas de fundición con solvente (SCPL). Se utiliza una plantilla de sal fundida para lograr la interconectividad de poros. Para lograr la bioactividad, se aplica un recubrimiento de polidopamina a la superficie de las paredes de los poros del andamio. También se describe la caracterización de los comportamientos de autoajuste y memoria de forma, la interconectividad de poros y la bioactividad in vitro.
Introducción
Actualmente considerado el estándar de oro de cráneo-maxilofacial (CMF) tratamientos de defectos de hueso, el trasplante de injertos autólogos recolectados se ve obstaculizado por procedimientos de injerto complejos, morbilidad del sitio donante y la disponibilidad limitada de 1. Una dificultad particular se perfila y se fija el autoinjerto rígida firmemente en el defecto a fin de obtener la oseointegración y para evitar la reabsorción del injerto. La ingeniería de tejidos se ha investigado como una estrategia alternativa al autoinjerto y sustitutos óseos sintéticos (por ejemplo, cemento óseo) 2,3. Fundamental para el éxito de un enfoqu....
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Protocolo
1. Sintetizar PCL-DA Macrómero
- Ejecute la reacción acrilación.
- Pesar 20 g de PCL-diol (M n = ~ 10.000 g / mol) en un matraz de 250 ml de fondo redondo equipado con una barra agitadora magnética de teflón cubierto.
- Disolver el PCL-diol en DCM.
- Añadir 120 mLlof DCM al matraz (concentración = 0,17 g / ml).
- Colocar un tapón de caucho de manera suelta en el cuello del matraz a fin de evitar la acumulación de presión mientras que también la prevención de la evaporación del DCM.
- Solución del Stir por ~ 30 min a ~ 250 rpm para disolver completamente el polímero.
- Añadir ~ 6,6 mg de 4-dim....
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Resultados
El andamio SMP basados en PCL resultante es capaz de auto-ajuste en un modelo CMF defecto (Figura 2). Después de una breve exposición a calentar solución salina (~ 60 ° C), el andamio cilíndrica suaviza permitiendo que el andamio para ser presionado manualmente en y expandir dentro del defecto modelo. Después de enfriar a RT, el andamio se fija en su nueva forma temporal que se retiene después de la retirada del defecto.
El comportamiento de memoria de forma de un andamio .......
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Discusión
Este protocolo describe la preparación de un andamio a base de PCL polydopamine recubiertos cuya auto-ajuste de la conducta, así como osteoinductividad y bioactividad, hace que sea de interés en el tratamiento de defectos óseos irregulares CMF. Aspectos del protocolo pueden ser alterados para cambiar varias características de andamios.
El protocolo comienza con acrilación de un PCL-diol para permitir la cura UV. En el ejemplo se informó, el PCL-diol M n es de ~ 10.000 g / mol. S.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores agradecen a Texas A & M University Ingeniería y Estación Experimental (TEE) para el apoyo financiero de esta investigación. Lindsay Nail agradece el apoyo de la Universidad de Texas A & M University Louis Stokes Alianza para la Participación de las Minorías (LSAMP) y la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) de Posgrado Programa de Becas de Investigación (GRFP). Dawei Zhang agradece a la Universidad de Texas A & M University Disertación compañerismo.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Popoliceprolactona-diol (Mn ~ 10.000 g/mol) | Sigma-Aldrich | 440752 | |
| diclorometano (DCM) | Sigma-Aldrich | D65100 | Secado sobre tamices moleculares |
| 4A 4-dimetilaminopiridina (DMAP) | Sigma-Aldrich | D5640 | |
| Trietilamina (Et3N) | Sigma-Aldrich | T0886 | |
| Cloruro de acriloilo | Sigma-Aldrich | A24109 | |
| Acetato de etilo | Sigma-Aldrich | 319902 | |
| Carbonato de potasio (K2CO3) | Sigma-Aldrich | 209619 | |
| Sulfato de magnesio anhidro (MgSO4) | Fisher | M65 | |
| Cloruro de sodio (NaCl) | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| 2,2-dimetoxi-2-fenil acetofenona (DMP) | Sigma-Aldrich | 196118 | |
| 1-vinilo-2-pirrolidinona (NVP) | Sigma-Aldrich | V3409 | |
| Etanol | Sigma-Aldrich | 459844 | |
| Clorhidrato de dopamina | Sigma-Aldrich | H8502 | |
| Tampón Tris (2mol/L) | Fisher | BP1759 | Utilizado a una concentración de 10 mM, pH = 8,5 |
| Tamiz | VWR | 47729-972 | |
| Transiluminador UV (365 nm, 25 W) | Centrífuga UVP | 95-0426-02 | |
| Eppendorf | 5810 R | ||
| Analizador Mecánico Dinámico (DMA) | TA Instruments | Q800 | |
| Recubridor de pulverización catódica de alta resolución | Cressington | 208HR | |
| Microscopio electrónico de barrido (SEM) | FEI | Quanta 600 |
Referencias
- Neovius, E., Engstrand, T. Craniofacial reconstruction with bone and biomaterials: review over the last 11 years. J Plast Reconstr Aesthet Surg. 63, 1615-1623 (2010).
- Elsalanty, M. E., Genecov, D. G. Bone grafts in craniofacial surgery. Craniomaxillo....
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Reimpresiones y permisos
