Name: biological compatibility profile on biomaterials for bone regeneration
Uploaded: 2018-11-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Biological Compatibility Profile on Biomaterials for Bone Regeneration at JoVE.com

Dette forskningsprojekt har modtaget støtte fra EUs syvende rammeprogram (FP7/2007-2013) under grant aftale nr. 263363.

Procedurerne, der var gjort med BALB/c mus efter alle retningslinjer for pleje og anvendelse af forsøgsdyr af østrigske Ministeriet for uddannelse, videnskab og forskning og blev godkendt af Udvalget om etik i det østrigske ministerium for uddannelse, videnskab og forskning.
1. primære mus OB kultur
<ol><li>OB isolation fra neonatal mus calvaria ved hjælp af enzymatiske fordøjelsen
	<ol>
<li>Aflive 1 – 2 dages gamle neonatal unger (60 i alt) ved halshugning og placer...

<ol>
	<li>Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+healing:+mechanisms+and+interventions.">Fracture healing: mechanisms and interventions.</a> Nature Reviews Rheumatology. 11 (1), 45-54 (2015).</li><li>Marsell, R., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biology+of+fracture+healing.">The biology of fracture healing.</a> Injury. 42 (6), 551-555 (2011).</li><li>Cooper, G. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Testing+the+critical+size+in+calvarial+bone+defects:+revisiting+the+concept+of+a+critical-size+defect.">Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 125 (6), 1685-1692 (2010).</li><li>O'Brien, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomaterials+&amp;+scaffolds+for+tissue+engineering.">Biomaterials &amp; scaffolds for tissue engineering.</a> Materials Today. 14 (3), 88-95 (2011).</li><li>Stanovici, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+regeneration+strategies+with+bone+marrow+stromal+cells+in+orthopaedic+surgery.">Bone regeneration strategies with bone marrow stromal cells in orthopaedic surgery.</a> Current Research in Translational Medicine. 64 (2), 83-90 (2016).</li><li>Anderson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Future+challenges+in+the+in+vitro+and+in+vivo+evaluation+of+biomaterial+biocompatibility.">Future challenges in the in vitro and in vivo evaluation of biomaterial biocompatibility.</a> Regenerative Biomaterials. 3 (2), 73-77 (2016).</li><li>Chen, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoimmunomodulation+for+the+development+of+advanced+bone+biomaterials.">Osteoimmunomodulation for the development of advanced bone biomaterials.</a> Materials Today. 19 (6), 304-321 (2016).</li><li>Ono, T., Takayanagi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoimmunology+in+bone+fracture+healing.">Osteoimmunology in bone fracture healing.</a> Current Osteoporosis Reports. 15 (4), 367-375 (2017).</li><li>Tsiridis, E., Upadhyay, N., Giannoudis, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+aspects+of+fracture+healing:+Which+are+the+important+molecules?.">Molecular aspects of fracture healing: Which are the important molecules?.</a> Injury. 38, S11-S25 (2007).</li><li>Velasco, M. A., Narvaez-Tovar, C. A., Garzon-Alvarado, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design,+materials,+and+mechanobiology+of+biodegradable+scaffolds+for+bone+tissue+engineering.">Design, materials, and mechanobiology of biodegradable scaffolds for bone tissue engineering.</a> BioMed Research International. 2015, 729076 (2015).</li><li>Bastian, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+inflammation+and+fracture+healing.">Systemic inflammation and fracture healing.</a> Journal of Leukocyte Biology. 89 (5), 669-673 (2011).</li><li>El-Jawhari, J. J., Jones, E., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+roles+of+immune+cells+in+bone+healing;+what+we+know,+do+not+know+and+future+perspectives.">The roles of immune cells in bone healing; what we know, do not know and future perspectives.</a> Injury. 47 (11), 2399-2406 (2016).</li><li>Changi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biocompatibility+and+immunogenicity+of+elastin-like+recombinamer+biomaterials+in+mouse+models.">Biocompatibility and immunogenicity of elastin-like recombinamer biomaterials in mouse models.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A. 106 (4), 924-934 (2018).</li><li>Laczko, J., Levai, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+differential+staining+method+for+semi-thin+sections+of+ossifying+cartilage+and+bone+tissues+embedded+in+epoxy+resin.">A simple differential staining method for semi-thin sections of ossifying cartilage and bone tissues embedded in epoxy resin.</a> Mikroskopie. 31 (1-2), 1-4 (1975).</li><li>Nakayama, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarized+osteoclasts+put+marks+of+tartrate-resistant+acid+phosphatase+on+dentin+slices--a+simple+method+for+identifying+polarized+osteoclasts.">Polarized osteoclasts put marks of tartrate-resistant acid phosphatase on dentin slices--a simple method for identifying polarized osteoclasts.</a> Bone. 49 (6), 1331-1339 (2011).</li><li>Deguchi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vitro+model+of+bone+to+facilitate+measurement+of+adhesion+forces+and+super-resolution+imaging+of+osteoclasts.">In vitro model of bone to facilitate measurement of adhesion forces and super-resolution imaging of osteoclasts.</a> Scientific Reports. 6, 22585 (2016).</li><li>Epstein, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+noninstrumented+posterolateral+lumbar+fusions+performed+in+predominantly+geriatric+patients+using+lamina+autograft+and+beta+tricalcium+phosphate.">An analysis of noninstrumented posterolateral lumbar fusions performed in predominantly geriatric patients using lamina autograft and beta tricalcium phosphate.</a> Spine Journal. 8 (6), 882-887 (2008).</li><li>Epstein, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beta+tricalcium+phosphate:+observation+of+use+in+100+posterolateral+lumbar+instrumented+fusions.">Beta tricalcium phosphate: observation of use in 100 posterolateral lumbar instrumented fusions.</a> Spine Journal. 9 (8), 630-638 (2009).</li><li>Kallai, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcomputed+tomography-based+structural+analysis+of+various+bone+tissue+regeneration+models.">Microcomputed tomography-based structural analysis of various bone tissue regeneration models.</a> Nature Protocols. 6 (1), 105-110 (2011).</li><li>Lo, D. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repair+of+a+critical-sized+calvarial+defect+model+using+adipose-derived+stromal+cells+harvested+from+lipoaspirate.">Repair of a critical-sized calvarial defect model using adipose-derived stromal cells harvested from lipoaspirate.</a> Jove-Journal of Visualized Experiments. (68), (2012).</li><li>Gosain, A. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteogenesis+in+calvarial+defects:+contribution+of+the+dura,+the+pericranium,+and+the+surrounding+bone+in+adult+versus+infant+animals.">Osteogenesis in calvarial defects: contribution of the dura, the pericranium, and the surrounding bone in adult versus infant animals.</a> Plastic and Reconstructive Surgery. 112 (2), 515-527 (2003).</li><li>Levi, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dura+mater+stimulates+human+adipose-derived+stromal+cells+to+undergo+bone+formation+in+mouse+calvarial+defects.">Dura mater stimulates human adipose-derived stromal cells to undergo bone formation in mouse calvarial defects.</a> Stem Cells. 29 (8), 1241-1255 (2011).</li><li>Wang, J., Glimcher, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+matrix-induced+osteogenesis+in+rat+calvarial+bone+defects:+II.+Origins+of+bone-forming+cells.">Characterization of matrix-induced osteogenesis in rat calvarial bone defects: II. Origins of bone-forming cells.</a> Calcified Tissue International. 65 (6), 486-493 (1999).</li></ol>

Her viser vi en tværfaglig tilgang til prækliniske vurdering af biokompatibilitet for repræsentative biomaterialer udviklet til knogle regenerering og reparation. Vi testede svarene fra OBs, OCs, og in vivo helbredende reaktion i en kritisk knogle defekt model i mus samt in vitro og i vivo immunrespons. Vi havde til formål at demonstrere hvordan assays arbejde og opsummere data og konklusioner stammer fra en undersøgelse af biomaterialerne. Vi viser, at vores strategi genererer et værdifu...

Knogle reparation er en kompleks proces, der begynder med hæmatom dannelse, betændelse, callus dannelse og derefter remodeling1,2. Knogle regenerering potentielle er dog begrænset til størrelsen af knogle fraktur1,3. For eksempel, store knoglebrud forårsaget af traumer, kræft eller osteoporose kan ikke helbrede og kaldes ikke-union knoglebrud. Disse knogler læsioner kræver ofte behandling for at fremme sunde fysiologiske knogle reparation og regeneration. I øjeblikket, autograft og allograft knogle transplantation er tilgangen i valg4 med 2,2 millioner knogle udskiftning procedurer årligt5. Selvom disse procedurer har en høj succesrate, kan der være komplikationer, for eksempel, begrænset tilgængelighed af knoglen, infektion, donor site sygelighed og afvisning4. Nye alternativer til knogle vævsmanipulering er søges til at løse disse udfordringer.
Design af biomaterialer baseret på naturlige eller syntetiske polymerer, bioceramics eller metaller i kombination med celler og bioaktive molekyler er på rise6. Vores nuværende forståelse af fysiologiske knogle heling og helbredelse i forbindelse med biomaterialer afhænger af flere faktorer som mekaniske egenskaber og flere lokale og systemiske faktorer herunder celler fra omsætning og fraktur site7 ,8,9. Biomaterialer for knogle regenerering har til formål at fremme osteogenicity og osseointegration10 og er ideelt biokompatible, biologisk nedbrydeligt og porøse (fremme celle migration, ilt og næringsstoffer). De skal også være tilstrækkeligt stærke til at støtte fraktur websted for at lindre smerter. Derudover er provokerende faktorer forpligtet til at indlede helingsprocessen. Men hvis en biomateriale inducerer overdreven betændelse og allergiske reaktioner, kan det begrænse eller hæmme knogle heling11,12. Tværfaglighed er således nødvendigt at vurdere biomaterialer udviklet til knogle reparation.
I denne undersøgelse præsenterer vi en præ-klinisk evaluering af repræsentative materialer, 1) Orthovita Vitoss skum, som er et kommercielt tilgængelige spongiosa graft erstatning bestående af tricalciumphosphat sammensat af nanometer-størrelse ren β-tricalciumphosphat fosfat (β-TCP) partikler og Type 1 bovine kollagen (C) (β-TCP/C skum) og 2) β-TCP diske. Her, vi illustrere biokompatibilitet testning af disse biomaterialer ved hjælp af primær osteoblastdannelse (OB) og osteoklast (OC) undersøgelser, en i vivo model af knogle reparation, immunologiske vurdering bestående af in vitro- T-lymfocytter spredning og cytokin produktion, og i vivo immunogenicitet og allergenicitet, som tidligere rapporteret13.

biological compatibility profile on biomaterials for bone regeneration

Store ikke-union knoglebrud er en betydelig udfordring i ortopædisk kirurgi. Selv om auto- og allogene bone podninger er fremragende for at helbrede sådan læsioner, er der potentielle komplikationer med deres anvendelse. Således, materiale forskere udvikler syntetisk, biokompatible biomaterialer for at overvinde disse problemer. I denne undersøgelse præsenterer vi en tværfaglig platform for evaluering af biomaterialer for knogle reparation. Vi kombinerede ekspertise fra knogle biologi og Immunologi at udvikle en platform, herunder in vitro- osteoklast (OC) og osteoblastdannelse (OB) assays og i vivo musemodeller af knogle reparation, immunogenicitet og allergenicitet. Vi demonstrere, hvordan at udføre eksperimenter, opsummere resultaterne og rapportere om biomateriale biokompatibilitet. Navnlig, testede vi OB levedygtighed, differentiering, og mineralisering og OC levedygtighed og differentiering i forbindelse med β-tricalciumphosphat fosfat (β-TCP) diske. Vi har også testet en β-TCP/kollagen (β-TCP/C) skum, som er et kommercielt tilgængelige materiale bruges klinisk til knogle reparation i en kritisk størrelse calvarial knogle defekt musemodel for at fastslå virkningerne på den tidlige fase af knogleheling. I parallel eksperimenter evalueret vi immun og allergiske reaktioner hos mus. Vores tilgang skaber en biologisk forenelighed profil af en knogle biomateriale med en række parametre, der er nødvendige for at forudsige biokompatibilitet af biomaterialer bruges til knogleheling og reparation hos patienter.

For at vurdere β-TCP for dens effektivitet som en biomateriale for knogle reparation, brugte vi i in vitro og i vivo screening-metoder. For det første, vi målte OB svar til β-TCP diske sammenlignet med Oprindelig plan mellemlang alene kontrollerer. Figur 2 viser OB levedygtighed som svar på β-TCP diske på 7 og 14 dage af kultur. Cellernes levedygtighed målt fra metabolisk aktive celler i kultur wells var den samme for OBs med medium ...

Watch this Scientific Journal Video about Biological Compatibility Profile on Biomaterials for Bone Regeneration at JoVE.com

Biological Compatibility Profile on Biomaterials for Bone Regeneration

Biologiske forenelighed profil på biomaterialer for knogle regenerering

Antallet af roman biomaterialer manipuleret til at reparere store knogle læsioner løbende udvide med formålet at forbedre knogleheling og overvinde komplikationer forbundet med knogle transplantation. Vi præsenterer her, en tværfaglig strategi for prækliniske biokompatibilitet testning af biomaterialer for knogle reparation.

Large non-union bone fractures are a significant challenge in orthopedic surgery. Although auto- and allogeneic bone grafts are excellent for healing such ...

Disse metoder kan hjælpe med at besvare de vigtigste spørgsmål inden for biomaterialer. Især for knogle regenerering. De bruges til at evaluere effektiviteten af biomaterialer og potentielle immunrespons.Den største fordel ved denne tværfaglige platform er, at den giver en række parametre til forudsigelse af biokompatibilitet af biomaterialer, der anvendes til knoglereparation. Konsekvenserne af disse in vitro og in vivo knogle teknikker strækker sig i retning af andre knoglelidelser. På grund af behovet for præklinisk screening af nye ortopædiske biomaterialer.Den dermatologiske metode kan give indsigt i biomaterialer til knogleheling, det kan også anvendes til biomateriale vurderinger for enhver anden klinisk indikation. Aspiratkulturmedium fra primær osteoblaster 14 dage efter tilsætning af osteogen mineraliseringsmedium. Skyl to gange med 0,5 milliliter 1X PBS.Derefter fastgør cellerne ved at tilføje 0,5 milliliter 10% buffered formalin opløsning og inkubering ved stuetemperatur i 10 minutter. Efter 10 minutter, aspirere 10% buffered formalin med en engangsrøret og vask to gange med 0,5 milliliter ultrarent vand. Derefter tilsættes 250 mikroliter af 40 millimolar Alizarin Red S farvning opløsning til de faste osteoblaster.Og inkuber pladen ved stuetemperatur i 10 minutter på en shaker ved 100 rystelser i minuttet. Efter inkubationen med farvningsopløsning aspirerer farvningsopløsningen med et engangsrør og skylles med en milliliter ultrarent vand. Gentag dette trin fem til 10 gange, indtil skylleopløsningen kommer klart ud for at fjerne uspecifik farvning.Efter indsugning af den endelige vask tilsættes en milliliter kold PBS. Og inkuber pladen ved stuetemperatur i 10 minutter på en shaker som før. Dernæst overføre de farvede beta tricalcium fosfat diske til en ny brønd og scanne pladerne med en flatbed scanner til at registrere mineralisering.Efter billedoptagelse tilsættes 250 mikroliter af 10% cetylpyridiniumchloridopløsning og ryst i 15 minutter for at udtrække Alizarin Red S-farvestoffet. Dernæst overføres opløsningen fra brøndene til individuelle 1,5 milliliterrør og centrifugeres ved 17.000 x g i fem minutter ved stuetemperatur. Ekstraktet fortyndes med 10%cetylpyridiniumchloridopløsning ved en fortyndingsration på 1:10 til 1:20 i et 1,5 milliliterrør.Overfør derefter 300 mikroliter af hver fortyndet prøve i brøndene på 96-brøndpladen. Medtag to blanke brønde, der kun indeholder 10% cetylpyridiniumchlorid. Dernæst forberede syv Alizarin Red S referencestandarder spænder fra 4 400 mikromolar ved at fortynde 40 milliomolar Alizarin Red S farvning løsning med 10% cetylpyridiniumchlorid løsning til at generere en standard kurve.Læg 300 mikroliter af hver standard i pladen. Endelig læses prøverne, emnerne og referencestandarderne ved 520 nanometer. Isoler knoglemarvstoplastprækursorer fra lårben og skinneben i en aflivet mus ved hjælp af sterile saks til at fjerne benene fra kroppen ved hofteleddet.Skær lemmerne på knæ og ankel leddene og fjerne det bløde væv med steril skalpel og scer. Skær epifyserne af. Indsæt en 27 gauge nål fastgjort til en sprøjte fyldt med en milliliter knoglevækst medium i lumen og skylle ud marven i en seks centimeter steril petriskål.Efter at have gentaget dette for alle lårben og skinneben, overføres cellesuspensionen til et konisk rør på 50 milliliter. Vask den seks centimeter høje petriskål med fem milliliter knoglevækstmedium og overfør den til det samme koniske rør på 50 milliliter. Centrifuge ved 350 x g ved fire grader Celsius i fem minutter.Efter centrifugering re-suspendere cellerne i en milliliter pr brønd af osteoklast differentiering medium. En BALB/c mus giver et tilstrækkeligt antal osteoklastprækursorer til en 24-brønds kulturplade. Tilføj primære osteoblaster suspenderet i knoglevækst medium på biomateriale og kontrollerne på 8.8*10^4 celler per kvadratcentimeter.Beta tricalcium fosfat skiver, kontrolleret kvægknogle, og væv kultur plast anvendes her. Inkuberes ved 37 grader celsius i fem procent kuldioxid i 24 timer. Efter 24 timer tilsættes friskisolerede knoglemarvsgoooklastprækursorer og osteoklastdifferentieringsmedium til de kultiverede primære osteoblaster og vende tilbage til væksthuset i fem dages kultur ved 37 grader celsius ved fem procent kuldioxid.Udskift mediet med frisklavet osteoklastdifferentieringsmed hver anden dag. Derefter pletter osteoklaster for tartrat resistent syre fosfatase til at evaluere differentiering. Barber hovedbunden af en bedøvet otte uger gammel BALB / c mus og rense overfladen med 7,5% povidone jod opløsning og 70% ethanol.Dæk øjnene med oftalmologiske salve for at forhindre tørring under proceduren. Sørg for et passende niveau af anæstesi ved manglende reaktion på en tå og hale knivspids. Så efter at en midline sagittal snit fjerne parakranium bindevæv over højre parietal knogle ved at skrabe det med en skalpel.Brug derefter en steril tandtrens med en diameter på fire millimeter ved 2000 rotationer i minuttet for at skabe en kritisk defekt i højre parietal knogle. Konstant overrisle regionen med steril saltvandsopløsning, mens hak den rigtige parietal knogle og skære gennem ectocortext og nogle endocortex. For at undgå skader på Dera Mater skal du bruge en lille periosteal elevator til at bryde igennem den resterende enddocortex.Brug derefter vicess til forsigtigt at løfte calvarial knoglen og fjerne den. Den resulterende defekt skal være cirkulær og ca. 3,5 millimeter i diameter. Dernæst fylde calvarial defekt med beta tricalcium fosfat kollagen skum, presoaked i sterile PBS.For at holde biomaterialet på plads anvendes 0,5 mikroliter vævsklæbemiddel for enden af defekten på to modsatte punkter. Luk derefter huden med en sutur, der ikke kan absorberes. Placer en bedøvet mus på ryggen, barber abdominal pels og rense den barberede overflade med 7,5% povidone jod opløsning og 70% ethanol.Efter at have lavet en otte millimeter lang midterlinje snit gennem huden langs linea alba af maven, implantat PBS gennemblødt biomateriale under huden. Derefter sutur huden med en nonabsorbable sutur. Otte uger efter implantationen, punktafgifter implantationsstedet med omgivende væv fra den aflivede mus.Dette billede viser, at væksten på beta tricalciumphosphatdiske vist i åbne stænger ikke påvirker osteoblast levedygtighed i forhold til vækst på væv kultur plast på syv og 14 dages kultur. Kultiveret osteoblaster blev plettet med Alizarin Red S efter 14 dage. Mineralisering var højere for mineralisering medium kontrol sammenlignet med osteoblaster dyrket i medium alene.Og på beta tricalcium fosfat diske i suspension kultur brønde. Når en kirurgisk induceret kritisk størrelse calvarial defekt blev efterladt tom, et tyndt lag, der dækker hele defekten blev observeret, men ingen signifikant knogledannelse var til stede på 12 uger efter operationen. I modsætning hertil, når defekten indeholdt beta tricalcium fosfat kollagen skum, skum rester omgivet af tæt fibrøst væv, herunder nogle blodkar og inflammatoriske celler brode defekten området uden tegn på knogledannelse.Efter subkutan beta tricalcium fosfat kollagen skum implantation, en inflammatorisk reaktion med fremmedlegeme gigantiske celler blev observeret på hæmatoxylin og Eosin-farvede sektioner et tegn på fibrose på Masson's trichrome farvede sektioner på otte uger. I modsætning hertil havde implantationsstedet for fingeret kontrol minimal inflammation og ingen fibrose. Mens du forsøger denne procedure er det vigtigt at gøre præcis og reproducerbar hak af golgata uden at såre dyret.Efter denne procedures andre metoder som osteoklast differentieringsanalyser analyser og høj gennemløb i peritoneal immun modeller kan præformes for at besvare yderligere spørgsmål som osteoklast svar på biomaterialer og type immunrespons.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

Shape memory polymers (SMPs) are a class of "smart" materials that have the ability to change from a fixed, temporary shape to a pre-determined permanent ...

Use of Human Perivascular Stem Cells for Bone Regeneration

Brug af menneskelige perivaskulær stamceller til Bone Regeneration

Human perivascular stem cells (PSCs) can be isolated in sufficient numbers from multiple tissues for purposes of skeletal tissue engineering1-3. PSCs are ...

Polymer Microarrays for High Throughput Discovery of Biomaterials

The discovery of novel biomaterials that are optimized for a specific biological application is readily achieved using polymer microarrays, which allows a ...

Evaluation of Biomaterials for Bladder Augmentation using Cystometric Analyses in Various Rodent Models

Evaluering af Biomaterials for blære Augmentation anvendelse Cytometriske Analyser i forskellige gnavermodeller

Renal function and continence of urine are critically dependent on the proper function of the urinary bladder, which stores urine at low pressure and ...

Micro-particle Image Velocimetry for Velocity Profile Measurements of Micro Blood Flows

Micro-partikel Billede Velocimetri for hastighedsprofil Målinger af Micro blod flyder

Micro-particle image velocimetry (&mu;PIV) is used to visualize paired images of micro particles seeded in blood flows. The images are cross-correlated to ...

In situ Compressive Loading and Correlative Noninvasive Imaging of the Bone-periodontal Ligament-tooth Fibrous Joint

In situ Compressive Loading and Correlative Noninvasive Imaging of the Bone-periodontal Ligament-tooth Fibrous Joint

In situ trykbelastning og korrelationsmaalinger Noninvasiv Imaging af Bone-parodontal ligament-tand Fiber Joint

This study demonstrates a novel biomechanics testing protocol. The advantage of this protocol includes the use of an in situ loading device coupled to a ...

An Improved Mechanical Testing Method to Assess Bone-implant Anchorage

En forbedret Mekanisk testning metode til at vurdere Bone-implantat Anchorage

Recent advances in material science have led to a substantial increase in the topographical complexity of implant surfaces, both on a micro- and a ...

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

A Full Skin Defect Model to Evaluate Vascularization of Biomaterials In Vivo

En fuld huddefekten model til evaluering Vaskularisering biomaterialer<em&gt; In Vivo</em

Insufficient vascularization is considered to be one of the main factors limiting the clinical success of tissue-engineered constructs. In order to ...

A Coupled Experiment-finite Element Modeling Methodology for Assessing High Strain Rate Mechanical Response of Soft Biomaterials

En Koblet Eksperiment-Finite Element Modeling metode til vurdering af High Strain Rate Mekanisk Reaktion af Soft Biomaterials

This study offers a combined experimental and finite element (FE) simulation approach for examining the mechanical behavior of soft biomaterials (e.g. ...

Engineering 3D Cellularized Collagen Gels for Vascular Tissue Regeneration

Engineering 3D Cellularized kollagengeler for Vascular Tissue Regeneration

Synthetic materials are known to initiate clinical complications such as inflammation, stenosis, and infections when implanted as vascular substitutes. ...