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El hueso es un tejido altamente vascularizado que continúa para remodelar durante la vida de un individuo1. La regeneración ósea rápida y eficaz de los defectos de hueso grande como resultado de trauma, no sindical, resecciones tumorales o malformaciones craneofaciales es un proceso fisiológico complejo. Enfoques terapéuticos tradicionales utilizados para la reparación del defecto óseo incluyen implantación de autoinjerto y aloinjerto, pero su uso implica varios problemas y limitaciones, tales como la disponibilidad limitada, morbosidad del sitio donante importante, un alto riesgo de infección, y la sede de rechazo inmune2,3. Sin embargo, injertos óseos artificiales ofrecen una alternativa eficiente para paliar estas limitaciones. Pueden ser hechos de materiales biodegradables, son fáciles de fabricar con un tamaño de poro adecuado y pueden ser modificados genéticamente4,5.
En la actualidad, se han empleado varios andamios de ingeniería de tejidos en el desarrollo de la ingeniería de tejido óseo6,7. Para inducir la regeneración y reparación óseas más eficazmente, Biomateriales Ingeniería combinadas con factores de crecimiento han surgido y logra buenos resultados8,9. Por desgracia, la vida media corta, fácil perder actividad y dosis supraphysiological de factores de crecimiento para la eficacia terapéutica limitan su uso clínico10. Para superar estos problemas, la entrega de genes del factor de crecimiento en lugar de factores de crecimiento se ha demostrado como un enfoque eficaz para mantener la actividad biológica para el tratamiento de defectos oseos y enfermedades11,12. Vectores virales son prometedor entrega herramientas para la regeneración de los tejidos debido a su alta expresando eficiencia13.
Entre los factores de crecimiento, factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF-BB) fue seleccionado en este estudio porque es un mitógeno y chemoattractant para las células mesenquimales y osteogénicos, sino un estimulante de la angiogénesis14,15 . Anteriores estudios clínicos y preclínicos demostraron que PDGF-BB podría con seguridad y efectivamente promover la reparación ósea en defectos oseos periodontales16,17. Estudios recientes revelaron que el PDGF-BB estimula angiogénesis por motivar la célula endotelial proliferación y la migración en vivo18,19. Además, PDGF-BB puede también hacer que las células madre mesenquimales (MSCs) capaces de diferenciarse en células endoteliales20y este destaca más el papel potencial de MSCs en neovascularización. Por lo tanto, inducir la formación de novo de vasculatura en andamios con PDGF-BB es un paso importante para la reparación de tejido crecido en andamios en ingeniería del tejido fino del hueso.
Defecto de hueso curativo es un proceso morfogenético de tejido dinámico que requiere osteogénesis coordinada y angiogénesis en la reparación de posiciones21. Neoangiogénesis en andamios de ingeniería de tejido implantados es un requisito previo esencial para el suministro de células con nutrientes y oxígeno para el crecimiento y la supervivencia y para la eliminación de desechos metabólicos. Utilizan métodos de la proyección de imagen, incluyendo rayos x micro-computarizada tomografía (microCT), la proyección de imagen de resonancia magnética (MRI), microscopía electrónica (SEM), tomografía de coherencia óptica (OCT) y el láser confocal de la microscopia, la exploración se aplican en lugar de examinación histológica para obtener angiogénesis información22,23. Sin embargo, estos métodos enfrentan a diversos obstáculos en la visualización y medición occidentalización en andamios 3D en ingeniería del tejido fino del hueso. Microscopía multifotón (MPM) es una técnica de bio-proyección de imagen relativamente nueva que tiene la clara ventaja de simultáneamente visualizar células, matriz extracelular y redes vasculares en vivo. Posee una capacidad inherente de proyección de imagen tridimensional para la penetración de tejido profundo y provoca fotodaño baja. Por lo tanto, en la última década, el MPM ha ganado mucha atención en estudios biomédicos24, incluyendo en neurociencias, la inmunología y la dinámica de la célula de vástago. Sin embargo, apenas se utiliza en la investigación ortopédica.