view in publisher's site

Precision extruding deposition (PED) fabrication of polycaprolactone (PCL) scaffolds for bone tissue engineering

Bone tissue engineering is an emerging field providing viable substitutes for bone regeneration. Recent advances have allowed scientists and engineers to develop scaffolds for guided bone growth. However, success requires scaffolds to have specific macroscopic geometries and internal architectures conducive to biological and biophysical functions. Freeform fabrication provides an effective process tool to manufacture three-dimensional porous scaffolds with complex shapes and designed properties. A novel precision extruding deposition (PED) technique was developed to fabricate polycaprolactone (PCL) scaffolds. It was possible to manufacture scaffolds with a controlled pore size of 350 µm with designed structural orientations using this method. The scaffold morphology, internal micro-architecture and mechanical properties were evaluated using scanning electron microscopy (SEM), micro-computed tomography (micro-CT) and mechanical testing, respectively. An in vitro cell–scaffold interaction study was carried out using primary fetal bovine osteoblasts. Specifically, the cell proliferation and differentiation was evaluated by Alamar Blue assay for cell metabolic activity, alkaline phosphatase activity and osteoblast production of calcium. An in vivo study was performed on nude mice to determine the capability of osteoblast-seeded PCL to induce osteogenesis. Each scaffold was implanted subcutaneously in nude mice and, following sacrifice, was explanted at one of a series of time intervals. The explants were then evaluated histologically for possible areas of osseointegration. Microscopy and radiological examination showed multiple areas of osseous ingrowth suggesting that the osteoblast-seeded PCL scaffolds evoke osteogenesis in vivo. These studies demonstrated the viability of the PED process to fabricate PCL scaffolds having the necessary mechanical properties, structural integrity, and controlled pore size and interconnectivity desired for bone tissue engineering.

ساخت داربست‌های پلی کاپرولاکتون (PCL)به روش رسوب گیری اضافی دقیق (PED)برای مهندسی بافت استخوان

مهندسی بافت استخوان یک زمینه در حال ظهور است که جایگزین‌های مناسبی برای بازسازی استخوان فراهم می‌کند. پیشرفت‌های اخیر به دانشمندان و مهندسان اجازه داده‌است تا داربست‌هایی را برای رشد کنترل‌شده استخوان توسعه دهند. با این حال، موفقیت نیازمند داربست‌هایی برای داشتن هندسه‌های ماکروسکوپی خاص و ساختارهای داخلی مناسب برای عملکردهای بیولوژیکی و بیوفیزیکی است. ساخت فری‌فرم یک ابزار فرآیند موثر برای تولید داربست‌های متخلخل سه‌بعدی با اشکال پیچیده و خواص طراحی شده‌است. برای ساخت داربست‌های پلی کاپرولاکتون (PCL)، یک روش رسوب برون یابی دقیق (PED)توسعه داده شد. تولید داربست با اندازه منفذ کنترل‌شده ۳۵۰ میکرومتر با جهت گیری های ساختاری طراحی‌شده با استفاده از این روش امکان پذیر بود. مورفولوژی داربست، ریز ساختار داخلی و خواص مکانیکی به ترتیب با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، توموگرافی کامپیوتری میکرو (میکرو - CT)و تست مکانیکی ارزیابی شدند. مطالعه تعامل سلول - داربست آزمایشگاهی با استفاده از سلول‌های استخوانی جنینی اولیه گاو انجام شد. به طور خاص، تکثیر و تمایز سلولی به وسیله سنجش آلامار بلو برای فعالیت متابولیک سلول، فعالیت آلکالین فسفاتاز و تولید استئوبلاست کلسیم ارزیابی شد. مطالعه in vivo بر روی موش‌های برهنه برای تعیین توانایی PCL کشت شده در استئوبلاست برای القای استخوان‌سازی انجام شد. هر داربست به صورت زیر جلدی در موش‌های برهنه کاشته شد و پس از قربانی شدن، در یکی از یک سری فواصل زمانی توضیح داده شد. سپس ریزنمونه ها از نظر هیستولوژیکی برای نواحی ممکن از اتصال استخوانی مورد ارزیابی قرار گرفتند. بررسی‌های میکروسکوپی و رادیولوژی، نواحی متعددی از رشد درونی استخوانی را نشان داد که نشان می‌دهد که داربست‌های PCL با دانهی استئوبلاست، استخوان‌سازی را در بدن زنده برمی انگیزند. این مطالعات قابلیت حیات فرآیند PED را برای ساخت داربست‌های PCL با خواص مکانیکی لازم، یکپارچگی ساختاری و اندازه حفرات کنترل‌شده و اتصال داخلی مطلوب برای مهندسی بافت استخوان نشان دادند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Biomedical Engineering
  • ترجمه مقاله Biomedical Engineering
  • مقاله مهندسی پزشکی
  • ترجمه مقاله مهندسی پزشکی
  • مقاله Biochemistry
  • ترجمه مقاله Biochemistry
  • مقاله بیوشیمی
  • ترجمه مقاله بیوشیمی
  • مقاله General Medicine
  • ترجمه مقاله General Medicine
  • مقاله طب عمومی
  • ترجمه مقاله طب عمومی
  • مقاله Biomaterials
  • ترجمه مقاله Biomaterials
  • مقاله مواد بیولوژیکی
  • ترجمه مقاله مواد بیولوژیکی
  • مقاله Bioengineering
  • ترجمه مقاله Bioengineering
  • مقاله مهندسی زیستی
  • ترجمه مقاله مهندسی زیستی
  • مقاله Biotechnology
  • ترجمه مقاله Biotechnology
  • مقاله بیوتکنولوژی
  • ترجمه مقاله بیوتکنولوژی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.