Вещество Хитозанови хидрогелове за регенериране на междупрешленни дискове - Вещество
Заглавното изображение е закупено от Istock.com и е защитено с авторски права.
Клетъчната терапия, използваща клетки, капсулирани в инжекционни матрици, е обещаваща техника за минимално инвазивно лечение на дегенерация на междупрешленните дискове, което е една от водещите причини за болки в гърба, засягащи 19% от населението на света. Този терапевтичен подход обаче е ограничен от обикновено слабите механични свойства на инжекционните матрици. Настоящото проучване демонстрира потенциала на новите термочувствителни формулировки на хитозанов хидрогел с интересни механични свойства за регенерация на междупрешленния диск, особено централната му част, наречена ядро пулпус (NP).
Въведение
Дегенерацията на междупрешленните дискове (IVD) е една от водещите причини за болки в долната част на гърба [1], засягаща 19% от населението на света [2]. Съвременните техники за управление на тази дисфункция са не само силно инвазивни, но и неефективни за пълното възстановяване на биомеханичните функции на IVD. Следователно разработването на нови минимално инвазивни техники, фокусирани върху възстановяването или възстановяването на IVD, става актуално. Една от обещаващите техники за това приложение е клетъчната терапия. Тази техника включва инжектиране на клетки и определени молекули, евентуално капсулирани в биосъвместими матрици, с цел регенериране на диска, по-специално централната му част: ядрото пулпозус (NP). Това приложение обаче е ограничено от общо много слабите механични свойства на инжекционните матрици, изследвани досега [3, 4].
Екипът ни наскоро разработи хитозанови хидрогели „Макромолекула, присъстваща върху черупката на ракообразните и мекотелите, както и върху някои гъби“ ref. Женският вестник. https://sante-medecine.journaldesfemmes.fr/faq/17651-chitosane-chitosan-definition инжекции с по-добри механични свойства и по-добра цитосъвместимост Цитосъвместимостта е способността на материал или среда да толерират присъствието на клетки, без да се засяга тяхното оцеляване или функция [5]. Тези формулировки, течни при стайна температура, но желиращи при 37 ° C, могат да бъдат оптимизирани за регенерация на IVD. Формалната цел на тази работа е да проучи тези формулировки и да определи тези, които представляват потенциал за механична поддръжка на човешки NP, като същевременно позволява оцеляването на капсулираните NP клетки и синтеза на тъкан от състав, подобен на този на Native NP.
материали и методи
Хидрогеловете се приготвят чрез смесване на киселинен разтвор на хитозан и разтвори на желиращи агенти Разтвор, използван за индуциране на желиране, състоящ се от натриев хидрогенкарбонат (SHC), фосфатен буфер (PB) и/или β-глицерофосфат (BGP). Съставът на четирите тествани формулировки е представен в Таблица 1.
Борд 1 Състав на хитогеновите хидрогелни състави и тяхната осмолалност
Проведени са реологични тестове с ротационен реометър (Anton Paar) при стайна температура (22 ° C) и при телесна температура (37 ° C), за да се тества съответно стабилността на формулировките при 22 ° C и профилът на желиране при 37 ° C. Проведени са механични изпитвания при неограничено компресиране на хидрогелове, инкубирани в продължение на 24 часа при 37 ° C, за да се определи модулът на Юнга Механичен параметър за характеризиране на твърдостта на материала във всяка проба. Тези механични свойства бяха сравнени с тези на човешкия NP в неограничена компресия, използвайки тест за постепенно релаксиране на стреса [6].