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L'osso è un tessuto altamente vascularized che continua a rimodellare durante la vita di un singolo1. La rigenerazione ossea rapida ed efficace di difetti ossei grande derivanti dal trauma, non sindacale, resezioni del tumore o malformazioni craniofacciali è un processo fisiologico complesso. Tradizionali approcci terapeutici utilizzati per la riparazione di difetti dell'osso includono l'impianto autologo e allogenico, ma il loro uso comporta diversi problemi e limitazioni, quali disponibilità limitata, morbilità del sito donatore significativo, un alto rischio di infezione, e ospitare il rigetto immunitario2,3. Tuttavia, gli innesti di osso artificiale offrono un'alternativa efficiente per ovviare a queste limitazioni. Può essere realizzate in materiali biodegradabili, sono facili a essere fabbricare con un diametro dei pori adatto e può essere geneticamente4,5.
Attualmente, vari ponteggi ingegneria del tessuto sono stati impiegati nello sviluppo di ingegneria tissutale ossea6,7. Per indurre la rigenerazione e riparazione ossea in modo più efficace, biomateriali ingegnerizzati combinati con fattori di crescita sono emerse e raggiunto buoni risultati8,9. Purtroppo, il tempo di dimezzamento breve, facile perdere attività e supraphysiological dosaggio di fattori di crescita per l'efficacia terapeutica limitare loro applicazione clinica10. Per superare questi problemi, la consegna dei geni del fattore di crescita invece di fattori di crescita è stata dimostrata come un approccio efficace per sostenere la bioattività per il trattamento dei difetti ossei e malattie11,12. Vettori virali sono promettente consegna strumenti per la rigenerazione dei tessuti a causa della loro alta efficienza13di esprimere.
Tra i fattori di crescita, fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF-BB) è stato selezionato in questo studio perché è non solo un mitogeno e fattore chemiotattico per le cellule mesenchimali e osteogeniche, ma anche uno stimolante per l'angiogenesi14,15 . Precedenti studi preclinici e clinici hanno mostrato che PDGF-BB potrebbe promuovere in modo sicuro ed efficace riparazione ossea in difetti osseous peridentali16,17. Studi recenti hanno rivelato che PDGF-BB stimola l'angiogenesi di motivante delle cellule endoteliali migrazione e proliferazione in vivo18,19. Inoltre, PDGF-BB può anche rendere cellule staminali mesenchimali (MSCs) in grado di differenziarsi in cellule endoteliali20e questo ulteriore mette in evidenza il ruolo potenziale delle MSC in neovascolarizzazione. Di conseguenza, inducendo la formazione del de novo del sistema vascolare in impalcature con PDGF-BB è un passo importante per la riparazione del tessuto coltivato in impalcature in ingegneria del tessuto osseo.
La guarigione del difetto osseo è un processo morfogenetico tessuto dinamico che richiede osteogenesi coordinata e l'angiogenesi del riparazione posizioni21. La neoangiogenesi in impalcature tessutale impiantate è un prerequisito essenziale per la fornitura di cellule con sostanze nutritive e ossigeno per la crescita e la sopravvivenza e per la rimozione delle scorie metaboliche. Comunemente utilizzati metodi di imaging, tra cui x-ray micro-computato tomografia (microCT), la formazione immagine a risonanza magnetica (MRI), microscopia elettronica a scansione (SEM), tomografia a coerenza ottica (OCT) e laser confocale microscopia, sono applicati invece esame istologico per ottenere l'angiogenesi informazioni22,23. Tuttavia, questi metodi devono affrontare vari ostacoli nella visualizzazione e nella misurazione neovasculature in 3D impalcature in ingegneria del tessuto osseo. La microscopia multifotonica (MPM) è una tecnica di bio-imaging comparativamente Novella che ha il vantaggio di contemporaneamente visualizzare cellule, matrice extracellulare e che circondano reti vascolari in vivo. Possiede un'intrinseca capacità di imaging tridimensionale per la penetrazione dei tessuti profondi e causa basso photodamage. Quindi, nell'ultimo decennio, MPM ha guadagnato molta attenzione in studi biomedici24, compresi in neuroscienze, immunologia e dinamiche della cellula formativa. Tuttavia, è a malapena usato nella ricerca ortopedica.