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Osso é um tecido altamente vascularizado que continua a remodelar-se durante o tempo de vida de um indivíduo1. A regeneração óssea rápida e eficaz de defeitos de osso grande resultantes de trauma, pseudartrose, ressecções tumor ou malformações craniofaciais é um processo fisiológico complexo. Abordagens terapêuticas tradicionais utilizadas para reparo de defeito ósseo incluem implantação autograft e aloenxerto, mas sua utilização envolve vários problemas e limitações, como disponibilidade limitada, morbidez do local doador significativo, um alto risco de infecção, e Hospede de2,de rejeição imune3. No entanto, enxertos ósseos artificiais oferecem uma alternativa eficiente para aliviar essas limitações. Eles podem ser feitos de materiais biodegradáveis, são fáceis de ser fabricar com um tamanho de poro adequado e podem ser geneticamente modificados4,5.
Atualmente, vários andaimes de engenharia de tecidos têm sido empregadas no desenvolvimento da engenharia de tecido ósseo6,7. Para induzir a regeneração e reparação óssea mais eficazmente, engenharia biomateriais combinados com fatores de crescimento têm emergiu e alcançado bons resultados8,9. Infelizmente, a meia-vida curta, fácil-à-perder atividade e suprafisiológicas dosagem de fatores de crescimento para eficácia terapêutica limitam sua aplicação clínica10. Para superar estes problemas, demonstrou-se a entrega de genes de fator de crescimento, em vez de fatores de crescimento como uma abordagem eficaz para sustentar a bioatividade para o tratamento de defeitos ósseos e doenças11,12. Vetores virais são promissor entrega ferramentas para regeneração tecidual devido a sua alta eficiência13de expressar.
Entre os fatores de crescimento, fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF-BB) foi selecionada neste estudo porque é não só um mitógeno e quimiotático para células mesenquimais e osteogênicas, mas também um estimulante para a angiogénese14,15 . Estudos pré-clínicos e clínicos anteriores mostraram que PDGF-BB poderia com segurança e eficazmente promover reparação óssea em defeitos ósseos periodontais16,17. Estudos recentes revelaram que o PDGF-BB estimula angiogênese por motivação endothelial da pilha da proliferação e migração na vivo18,19. Além disso, PDGF-BB também pode processar as células-tronco mesenquimais (MSCs) capazes de se diferenciar em células endoteliais20e este mais destaca o papel potencial do MSCs na neovascularização. Portanto, induzindo a formação de novo da vasculatura em andaimes com PDGF-BB é um passo importante para a reparação do tecido crescido em andaimes em engenharia de tecido ósseo.
Defeito de consolidação é um processo morfogenético tecido dinâmico que requer coordenada osteogênese e angiogênese na reparação posições21. Neoangiogênese em andaimes engenharia de tecido implantados é um pré-requisito essencial para o fornecimento de células com nutrientes e oxigênio para o crescimento e sobrevivência e para a remoção de resíduos metabólicos. Comumente usado métodos de imagem, incluindo raios x micro computado-tomografia computadorizada (microCT), ressonância magnética (MRI), microscopia eletrônica de varredura (MEV), a tomografia de coerência óptica (OCT) e laser confocal, microscopia, são aplicados em vez de exame histológico para obter informações de angiogênese22,23. No entanto, estes métodos de enfrentam vários obstáculos em Visualizar e medir a neovasculature em 3D andaimes em engenharia de tecido ósseo. Microscopia do multiphoton (MPM) é uma técnica de bio-imagem relativamente nova que tem a vantagem distinta de simultaneamente Visualizar células, matriz extracelular e em torno de redes vasculares in vivo. Possui uma capacidade inerente de imagem tridimensional para penetração profunda do tecido e provoca baixo Fotodano. Daí, na última década, MPM tem ganhado muita atenção em estudos biomédicos24, incluindo em neurociência, imunologia e dinâmica de células-tronco. No entanto, quase não é usado em investigação ortopédica.