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

Forskningsprosjektet har mottatt finansiering fra EUs syvende rammeprogram (FP7/2007-2013) under grant avtalen nr. 263363.

Prosedyrene ble gjort med BALB/c mus følger alle retningslinjer og bruk av forsøksdyr østerrikske departementet for utdanning, vitenskap og forskning og ble godkjent av komiteen på etikk østerrikske departementet for utdanning, vitenskap og forskning.
1. hovedknappen på musen OB kultur
<ol><li>OB isolasjon fra neonatal musen calvaria bruker enzymatisk fordøyelse
	<ol>
<li>Euthanize 1 – 2 dag gammel neonatal pups (60 totalt) ved halshogging og plasser hodet i en Petr...

<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 tverrfaglig tilnærming for prekliniske vurdering av biocompatibility for representant biologisk materiale utviklet for bein regenerering og reparasjon. Vi testet svarene på OBs, OCs, og i vivo healing respons i kritiske bein feil modell i mus som i vitro og i vivo immunreaksjoner. Vi som mål å demonstrere hvordan analyser arbeide og oppsummere data og konklusjonene avledet fra undersøkelse av de biologisk materiale. Viser vi at vår strategi genererer en verdifull profil av...

Bein reparasjon er en komplisert prosess som begynner med hematom formasjon, betennelse, callus dannelse og deretter remodeling1,2. Men er bein gjenfødelse potensielle begrenset til størrelsen på den Ben brudd1,3. For eksempel store benbrudd forårsaket av trauma, kreft eller osteoporose kan ikke helbrede og kalles ikke-unionen benbrudd. Disse bein lesjoner krever ofte behandling å fremme sunn fysiologiske bein reparasjon og gjenfødelse. Foreløpig autograft og allograft bein transplantasjon er tilnærmingen til valg4 med 2,2 millioner bein erstatning prosedyrer årlig5. Selv om disse prosedyrene har en høy suksessrate, kan det hende komplikasjoner, for eksempel begrenset tilgjengelighet av bein, infeksjon, donor området sykelighet og avvisning4. Nye alternativer for bein vev engineering søkes disse utfordringene.
Utformingen av biologisk materiale basert på naturlige eller syntetiske polymerer, bioceramics eller metaller i kombinasjon med celler og bioaktive molekyler er på økningen6. Vår nåværende forståelse av fysiologiske bein healing og healing i sammenheng med biologisk materiale, avhenger av flere faktorer som mekaniske egenskaper og flere lokale og systemiske faktorer inkludert celler fra sirkulasjon og bruddet sted7 ,8,9. Biologisk materiale for bein regenerering mål å fremme osteogenicity og osseointegration10 og er en ideell biokompatible, biologisk nedbrytbart og porøs (fremme celle migrasjon, oksygen og næringsstoffer). De må også være sterke nok å støtte brudd området for å lindre smerter. I tillegg må inflammatoriske faktorer starte helbredelsesprosessen. Men hvis biomateriale induserer overdreven betennelse og allergiske reaksjoner, kan dette begrenser eller hindrer bein healing11,12. Dermed er en tverrfaglig tilnærming nødvendig for å evaluere biologisk materiale utviklet for bein reparasjon.
I denne studien presenterer vi en pre-klinisk evaluering av representant materialer, 1) Orthovita Vitoss skum som er kommersielt tilgjengelige cancellous bein pode erstatning bestående av tricalcium fosfat består av nanometer størrelse ren β-tricalcium fosfat (β-TCP) partikler og Type 1 bovin kollagen (C) (β-TCP/C skum) og 2) β-TCP disker. Her vi illustrere biocompatibility testing av disse biologisk materiale bruke primære osteoblast (SR) og osteoclast (OC) søk, en i vivo modell av bein reparasjon, en immunologiske vurdering omfatter i vitro T lymfocytt spredning og cytokin produksjon, og i vivo immunogenisitet og allergi fremkallende, som tidligere rapportert13.

biological compatibility profile on biomaterials for bone regeneration

Store ikke-unionen benbrudd er en viktig utfordring i Ortopedisk kirurgi. Selv om automatisk og allogene bein grafts er utmerket for helbredelse slik lesjoner, finnes det mulige komplikasjoner med bruken. Dermed utvikler materialet forskere syntetisk, biokompatible biologisk materiale for å overvinne disse problemene. I denne studien presenterer vi en tverrfaglig plattform for evaluering av biologisk materiale for bein reparasjon. Ekspertise fra bein biologi og immunologi å utvikle en plattform inkludert i vitro osteoclast (OC) og osteoblast (SR) analyser og i vivo musen modeller av bein reparasjon, immunogenisitet og allergi fremkallende kombineres. Vi viser hvordan å utføre eksperimenter, oppsummere resultatene og rapportere om biomateriale biocompatibility. Spesielt testet vi OB levedyktighet, differensiering, og mineralisering og OC levedyktighet og differensiering i sammenheng med β-tricalcium fosfat (β-TCP) disker. Vi testet en β-TCP/kollagen (β-TCP/C) skum som er et kommersielt tilgjengelig materiale brukes klinisk bein reparasjon i en kritisk-størrelse calvarial bein defekt musemodell for å bestemme effekten på den tidlige fasen av bein healing. Parallell eksperimenter vurdert vi immun og allergiske reaksjoner i mus. Vår tilnærming genererer en biologisk kompatibilitet profil av en bein-biomateriale med en rekke parametere som er nødvendige for å forutsi biokompatibilitet av biologisk materiale brukes for bein healing og reparasjon hos pasienter.

For å vurdere β-TCP for sin effektivitet som en biomateriale for bein reparasjon, brukte vi i vitro og i vivo screening metoder. Først målt vi OB svar β-TCP diskene sammenlignet med opprinnelige middels alene kontroller. Figur 2 viser OB levedyktigheten svar β-TCP disker på 7 til 14 dager av kultur. Cellen levedyktighet målt fra metabolically aktiv celler i kultur brønnene var den samme for OBs med medium i vev kultur plast og β-TC...

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 kompatibilitet profil på biologisk materiale for bein gjenfødelse

Antall romanen biologisk materiale utviklet for å reparere store bein lesjoner er kontinuerlig utvide med sikte på å styrke bein healing og overvinne komplikasjoner knyttet bein transplantasjon. Her presenterer vi en tverrfaglig strategi for pre-klinisk biocompatibility testing av biologisk materiale for bein reparasjon.

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

Disse metodene kan bidra til å svare på de viktigste spørsmålene innen biomaterialer. Spesielt for beinregenerering. De brukes til å evaluere effektiviteten av biomaterialer og potensielle immunresponser.Den største fordelen med denne tverrfaglige plattformen er at den gir en rekke parametere for å forutsi biokompatibilitet av biomaterialer som brukes til beinreparasjon. Implikasjonene av disse in vitro- og in vivobeinteknikkene strekker seg mot andre beinlidelser. På grunn av behovet for preklinisk screening av nye ortopediske biomaterialer.Den dermatologiske metodikken kan gi innsikt i biomaterialer for beinheling, den kan også brukes på biomateriale vurderinger for enhver annen klinisk indikasjon. Aspirere kulturmedium fra primære osteoblaster 14 dager etter tilsetning av osteogen mineraliseringsmedium. Skyll to ganger med 0,5 milliliter 1X PBS.Deretter fikser cellene ved å legge til 0,5 milliliter med 10% bufret formalinløsning og inkubere ved romtemperatur i 10 minutter. Etter 10 minutter, aspirere 10% bufret formalin med en engangspipet og vask to ganger med 0,5 milliliter ultrapure vann. Tilsett deretter 250 mikroliter med 40 millimolar Alizarin Red S farging løsning til de faste osteoblastene.Og inkuber platen ved romtemperatur i 10 minutter på en shaker ved 100 rister per minutt. Etter inkubasjonen med fargeløsning, aspirer fargingsløsningen med en engangspipetter og skyll med en milliliter ultrarent vann. Gjenta dette trinnet fem til 10 ganger til skylleløsningen kommer klart av for å fjerne uspesifikk farging.Etter aspirering av den endelige vasken, legg til en milliliter kald PBS. Og inkuber platen ved romtemperatur i 10 minutter på en shaker som før. Deretter overfører du de beisede betatrikalciumfosfatskivene til en ny brønn og skanner platene med en planskanner for å registrere mineralisering.Etter bildeopptak, legg til 250 mikroliter med 10% cetylpyridiniumkloridiumkloridiniumkloridoppløsning og rist i 15 minutter for å trekke ut Alizarin Red S-fargestoffet. Deretter overfører du løsningen fra brønnene til individuelle 1,5 ml rør og sentrifuge ved 17 000 x g i fem minutter ved romtemperatur. Fortynn ekstraktet med 10% cetylpyridiniumkloridiniumkloridiniumoppløsning ved en fortynningsrasjon på 1:10 til 1:20 i et 1,5 milliliter rør.Overfør deretter 300 mikroliter av hver fortynnede prøve til brønnene på 96-brønnplaten. Inkluder to tomme brønner som bare inneholder 10% cetylpyridiniumkloridiumklorid. Deretter forbereder syv Alizarin Red S referansestandarder fra 4 400 mikromos ved å fortynne 40 milliomolar Alizarin Red S farging løsning med 10% cetylpyridinium klorid løsning for å generere en standard kurve.Legg 300 mikroliter av hver standard inn i platen. Til slutt, les absorberende av prøver, blanks, og referanse standarder på 520 nanometer. Isoler benmargs osteoplast forløpere fra lårbenet og tibiae av en euthanized mus ved hjelp av steril saks for å fjerne bena fra kroppen på hofteleddet.Klipp lemmer på kneet og ankelleddene og fjern det myke vevet med steril skalpell og tang. Klipp av epiphyses. Sett inn en 27 gauge nål festet til en sprøyte fylt med en milliliter benvekst medium inn i lumen og skyll ut margen i en seks centimeter steril Petri parabolen.Etter å ha gjentatt dette for alle lårben og tibiae, overfør cellesuspensjonen til et 50 milliliter konisk rør. Vask seks centimeter Petriskål med fem milliliter beinvekstmedium og overfør den til samme 50 milliliter koniske rør. Sentrifuge på 350 x g ved fire grader Celsius i fem minutter.Etter sentrifugering re-suspendere cellene i en milliliter per brønn av osteoklalast differensiering medium. En BALB/c-mus gir tilstrekkelig antall osteoklastforløpere for en 24-brønns kulturplate. Legg primære osteoblaster suspendert i beinvekstmedium på biomaterialet og kontrollene på 8,8 * 10 ^ 4 celler per kvadratcentimeter.Beta trikalsiumfosfatskiver, kontrollert storfebein og vevskulturplast brukes her. Inkuber ved 37 grader celsius i fem prosent karbondioksid i 24 timer. Etter 24 timer, tilsett nyisolerte benmargs osteoklast forløpere og osteoklakk differensiering medium til de kultiverte primære osteoblaster og gå tilbake til inkubatoren i fem dager med kultur på 37 grader celsius på fem prosent karbondioksid.Erstatt mediet med nylaget osteoklaster differensieringsmedium annenhver dag. Deretter flekker osteoklaster for tartratresistent syrefosfatase for å evaluere differensiering. Barber hodebunnen av en bedøvet åtte uker gammel BALB/c-mus og rengjør overflaten med 7,5 % povidonjodoppløsning og 70 % etanol.Dekk øynene med oftalmisk salve for å forhindre tørking under prosedyren. Sikre et passende nivå av anestesi ved mangel på en reaksjon på en tå og haleklem. Deretter etter å ha gjort en midline sagittal snitt fjerne paracranium bindevev over høyre parietal bein ved å skrape den med en skalpell.Bruk deretter en steril tanntrephine med en diameter på fire millimeter ved 2000 rotasjoner per minutt for å skape en kritisk størrelse defekt i høyre parietal bein. Stadig vanne regionen med steril saltvann løsning mens notching riktig parietal bein og kutte gjennom ektokortext og noen endocortex. For å unngå skade på Dera Mater, bruk en liten periosteal heis for å bryte gjennom de resterende endocortex.Bruk deretter tang til å løfte calvarialbenet forsiktig og fjerne det. Den resulterende feilen skal være sirkulær og ca. 3,5 millimeter i diameter. Fyll deretter kalkfeilen med beta trikalsiumfosfat kollagenskum, presodert i steril PBS.For å holde biomaterialet på plass, bruk 0,5 mikroliter vevslim på slutten av defekten på to motsatte punkter. Lukk deretter huden med en ikke-absorberbar sutur. Plasser en bedøvet mus på ryggen, barber bukpelsen og rengjør den barberte overflaten med 7,5% povidone jodløsning og 70% etanol.Etter å ha gjort en åtte millimeter lang midline snitt gjennom huden langs linea alba av magen, implantat PBS gjennomvåt biomateriale under huden. Deretter suturere huden med en ikke-absorberbar sutur. Åtte uker etter implantasjon, forbruker implantasjonsstedet med omkringliggende vev fra eutanisert mus.Dette bildet viser at veksten på beta tricalcium fosfat plater vist i åpne barer ikke påvirker osteoblast levedyktighet sammenlignet med vekst på vev kultur plast på syv og 14 dager med kultur. Kultiverte osteoblaster ble farget med Alizarin Red S etter 14 dager. Mineraliseringen var høyere for mineraliseringsmediekontroller sammenlignet med osteoblaster dyrket i middels alene.Og på beta tricalcium fosfat plater i suspensjon kultur brønner. Når en kirurgisk indusert kritisk størrelse calvarial defekt ble stående tom, ble et tynt lag som dekker hele feilen observert, men ingen signifikant beindannelse var til stede ved 12 uker etter operasjonen. I motsetning, når feilen inneholdt beta tricalcium fosfat kollagen skum, skum rester omgitt av tett fibrøst vev inkludert noen blodkar og inflammatoriske celler brode defektområdet uten tegn på beindannelse.Etter subkutan beta trikalsfat kolsfat kollagen skum implantasjon, en inflammatorisk respons med fremmedlegeme gigantiske celler ble observert på hematoksylin og Eosin-farget seksjoner et tegn på fibrose på Massons trichrome farget seksjoner på åtte uker. I motsetning hadde implantasjonsstedet for sham-kontrollene minimal betennelse og ingen fibrose. Mens du prøver denne prosedyren er det viktig å gjøre presis og reproduserbar notering av golgata uten å skade dyret.Etter denne prosedyrens andre metoder som osteoklast differensieringsanalyser og høy gjennomstrømning til peritoneale immunmodeller kan forhåndsformes for å svare på flere spørsmål som osteoklasters respons 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

Bruk av menneskelige perivaskulær stamceller for 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 av biomaterialer for Blære Augmentation bruk Cystometric Analyser i ulike gnagere

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-partikkel Bilde velocimetry for Velocity Profil Målinger av Micro blodet flyter

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 Trykk Lasting og korrelative Noninvasive Imaging av Bone-periodontal ligament-tann fibrøs 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 testing metode for å 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 Full huddefekt modell for å evaluere vaskularisering av 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 Sammen Experiment-Finite Element Modeling Methodology for Assessing Høy Strain Rate Mekanisk Response av Soft biomaterialer

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

Ingeniør 3D Cellularized Kollagen Geleer til Vaskulær Tissue Regeneration

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