La incidencia de pseudoartrosis se ha reportado que ser tan alta como 10 a 45% en la fusión espinal degenerativa y revisión cirugías de columna 1. Para reducir la tasa de pseudoartrosis durante la fusión columna vertebral y otras cirugías reconstructivas óseas, se han introducido factores de crecimiento osteogénicos tales como BMP-2, Nell-1 1 y factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF) para promover la osteogénesis de novo. Entre estos, BMP-2 es una opción popular para la fusión espinal 2. Aunque la potencia de la BMP-2 en la inducción y facilitación de la formación de hueso nuevo ha sido bien establecida 3; complicaciones clínicamente importantes, tales como la formación de hueso heterotópico, seroma y la formación de hematomas, respuesta inflamatoria, radiculitis, osteolisis cuerpo vertebral, y la eyaculación retrógrada siguen siendo temas de preocupación debido a las cantidades utilizadas supraphysiological 4,5.
Por lo tanto, la reducción de la dosis de BMP-2 sigue siendo una estrategia relevante en altienta para minimizar los efectos secundarios. Además, se requieren sistemas de portadores eficaces para suprimir la liberación de ráfaga inicial de BMP-2 observada en los sistemas de portadora de esponja de colágeno contemporáneo y mejorar aún más la administración prolongada y localizada de esta potente citoquina. La auto-ensamblaje capa por capa de polielectrolitos catiónicos alterna y aniónicos puede ser empleado como un método sintonizable para construir complejos de polielectrolito en la superficie de matrices de andamio o materiales implantables 6. A este respecto, la heparina (conocido por tener la densidad de carga negativa más alta de todos los agentes biológicos) ha sido reconocido para unir ávidamente con una variedad de factores de crecimiento a través de los dominios de unión electrostáticas y heparina. De hecho, la heparina se ha demostrado prolongar la vida media y por lo tanto potenciar la bioactividad de varios factores de crecimiento.
Basado en esto, nuestro grupo adaptado un protocolo de auto-ensamblaje capa por capa para fabricar un complejo de polielectrolito a base de heparina (PEC) que cargas y preserva las bioactividades de los factores de crecimiento osteogénicos durante la inmovilización 7,8. El núcleo de microperlas de alginato se fabricó por entrecruzamiento de residuos de alginato con iones de calcio de cationes divalentes o estroncio α-L-guluronato (G). El núcleo de alginato es una matriz andamio biodegradable; el cual después de la implantación, se reabsorbe en el lecho de fusión que proporciona espacio para el crecimiento óseo. Poli-L-lisina (PLL) o protamina se utiliza como la capa catiónica para entrelazar tanto con la matriz de andamio (en este caso, el núcleo de la portadora de microperlas de alginato) y la heparina cargada negativamente; mientras que las funciones de la capa de heparina aniónicos para estabilizar y localizar los factores de crecimiento cargados. El triple capa PEC se ha demostrado que aumenta la capacidad de carga del factor de crecimiento en un modelo porcino 9. Recientemente, portadores PEC han demostrado reducir con éxito la dosis efectiva de BMP-2 en al menos 20 veces en la rata 10 y modelos porcinos de fusión espinal 8.
ntent "> Aquí, se presenta los métodos de fabricación de los PEC para la entrega mejorada del factor de crecimiento en la fusión espinal y las otras cirugías reconstructivas óseas utilizando BMP-2 como un factor de crecimiento osteogénico modelo.