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

Detta forskningsprojekt har fått finansiering från EU: s sjunde ramprogram (FP7/2007-2013) under lån avtal nr 263363.

Förfaranden som var klar med BALB/c-möss följer alla riktlinjer för vård och användning av laboratoriedjur av det österrikiska ministeriet för utbildning, vetenskap och forskning och godkändes av kommittén för etik i det österrikiska ministeriet för utbildning, vetenskap och forskning.
1. primära mus OB kultur
<ol><li>OB isolering från neonatal mus calvaria med enzymatisk nedbrytning
	<ol>
<li>Avliva 1 – 2 dagars gamla neonatala valpar (60 totalt) genom hals...

<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>

Här visar vi en sektorsövergripande strategi för preklinisk utvärdering av biokompatibilitet för representativa biomaterial utvecklats för ben förnyelse och reparation. Vi testade svaren från OBs, OCs, och den i vivo helande reaktion i en kritisk ben defekt modell i möss som in vitro och i vivo immunsvar. Vi syftar till att demonstrera hur analyserna fungerar och sammanfatta data och slutsatser härrör från granskningen av biomaterial. Vi visar att vår strategi genererar en värdefu...

Ben reparation är en komplex process som börjar med hematom bildas, inflammation, callus bildandet och sedan remodeling1,2. Bone regeneration potentiella är dock begränsad till storleken på det ben fraktur1,3. Exempelvis stora benbrott orsakad av trauma, cancer eller benskörhet kan inte läka och kallas oläkta frakturer. Dessa ben skador kräver ofta behandling att främja friska fysiologiska ben reparation och förnyelse. För närvarande autograft och transplantatavstötning ben transplantation är att närma sig av val4 med 2,2 miljoner ben ersättare förfaranden årligen5. Om dessa förfaranden har en hög framgång, kan det uppstå komplikationer, till exempel begränsad tillgång på ben, infektion, givare webbplats sjuklighet och avslag4. Nya alternativ för ben vävnadsteknik söks att möta dessa utmaningar.
Utformningen av biomaterial baserat på naturliga eller syntetiska polymerer, biokeramer eller metaller i kombination med celler och bioaktiva molekyler är på uppgång6. Vår nuvarande förståelse av fysiologiska ben läkning och helande i samband med biomaterial beror på flera faktorer såsom mekaniska egenskaper och flera lokala och systemiska faktorer inklusive celler från cirkulation och frakturstället7 ,8,9. Biomaterial för ben förnyelse syftar till att främja osteogenicity och osseointegration10 och är ett idealiskt biokompatibel, biologiskt nedbrytbara och porösa (främjande av cellmigration, syre och näringsämnen). De behöver också vara tillräckligt stark för att stödja frakturstället för att lindra smärta. Dessutom krävs inflammatoriska faktorer att starta läkningsprocessen. Dock om biomaterial inducerar överdriven inflammation och allergiska reaktioner, kan detta begränsa eller hindra ben healing11,12. Således är ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt nödvändigt att utvärdera biomaterial som utvecklats för ben reparation.
I denna studie presenterar vi en preklinisk utvärdering av representativt material, 1) Orthovita Vitoss skum som är ett kommersiellt tillgängliga spongiöst Bengraftsubstitut bestående av trikalciumfosfat består av nanometer-storlek ren β-trikalciumfosfat fosfat (β-TCP) partiklar och typ1 bovint kollagen (C) (β-TCP/C skum) och 2) β-TCP diskar. Här vi illustrera biokompatibilitet testning av dessa biomaterial som använder primära osteoblast (OB) och osteoclast (OC) analyser, en in-vivo -modell av ben reparation, immunologiska bedömning bestående av in vitro- T lymfocyter spridning och cytokin produktion, och i vivo immunogenicitet och allergiframkallande egenskaper, som tidigare rapporterats13.

biological compatibility profile on biomaterials for bone regeneration

Stora oläkta frakturer är en stor utmaning i ortopedisk kirurgi. Även om auto- och allogen bone Transplanterad läderhud är utmärkta för healing sådana lesioner, finns det potentiella komplikationer med deras användning. Således, materiella forskare utvecklar syntetisk, biokompatibla biomaterial för att övervinna dessa problem. I denna studie presenterar vi en tvärvetenskaplig plattform för utvärdering av biomaterial för ben reparation. Vi kombinerade expertis från Ben cellbiologi och immunologi att utveckla en plattform inklusive i vitro osteoclast (OC) och osteoblast (OB) analyser och i vivo musmodeller av ben reparation, immunogenicitet och allergiframkallande egenskaper. Vi visar hur du utför experimenten, sammanfatta resultaten och rapportera om biomaterial biokompatibilitet. I synnerhet testat vi OB livskraft, differentiering, och mineralisering och OC livskraft och differentiering inom ramen för β-trikalciumfosfat fosfat (β-TCP) diskar. Vi testade också en β-TCP/kollagen (β-TCP/C) skum som är ett kommersiellt tillgängliga material som används kliniskt för ben reparation i en kritisk och medelstora calvarial ben defekt musmodell för att fastställa effekter på den tidiga fasen av benläkning. I parallella experiment utvärderat vi immun och allergiska reaktioner hos möss. Vårt förhållningssätt genererar en biologisk kompatibilitet profil av ett ben biomaterial med en rad parametrar som är nödvändiga för att förutsäga biokompatibiliteten biomaterial används för läkning och reparation hos patienter.

För att bedöma β-TCP för dess effektivitet som ett biomaterial för ben reparation, använde vi in vitro- och in-vivo screeningmetoder. För det första, Vi mätte OB Svaren till β-TCP diskar jämfört med baslinjen medium ensam kontroller. Figur 2 visar OB livskraft i svar till β-TCP diskar på 7 och 14 dagar av kultur. Cellernas viabilitet mätt från metaboliskt aktiva celler i kultur brunnarna var samma för OBs med medium i vävna...

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

Biologisk kompatibilitet profil på biomaterial för ben

Antalet nya biomaterial konstruerad för att reparera stora ben lesioner växer kontinuerligt med syftet att förbättra benläkning och övervinna komplikationer i samband med ben transplantation. Här presenterar vi en tvärvetenskaplig strategi för prekliniska biokompatibilitet testning av biomaterial för ben reparation.

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

Dessa metoder kan hjälpa till att besvara de viktigaste frågorna inom biomaterial. Särskilt för benregenerering. De används för att utvärdera effektiviteten av biomaterial och potentiella immunsvar.Den största fördelen med denna multidisciplinära plattform är att den ger en rad parametrar för att förutsäga biokompatibilitet av biomaterial som används för ben reparation. Konsekvenserna av dessa in vitro och in vivo ben tekniker sträcker sig mot andra ben störningar. På grund av behovet av preklinisk screening av nya ortopediska biomaterial.Den dermatologiska metodiken kan ge insikter i biomaterial för benläkning, den kan också appliceras på biomaterialbedömningar för någon annan klinisk indikation. Aspirera odlingsmedium från primära osteoblaster 14 dagar efter tillsats av osteogenic mineralisering medium. Skölj två gånger med 0,5 milliliter 1X PBS.Sedan fixa cellerna genom att lägga till 0,5 milliliter av 10%buffrad formalinlösning och inkubera vid rumstemperatur i 10 minuter. Efter 10 minuter, aspirera 10%buffrade formalin med en engångsbruk pipet och tvätta två gånger med 0,5 milliliter ultrarent vatten. Tillsätt sedan 250 mikroliter av 40 millimolAr Alizarin Red S färgningslösning till de fasta osteoblasterna.Och inkubera plattan i rumstemperatur i 10 minuter på en shaker vid 100 skakningar per minut. Efter inkubationen med färgningslösning aspirerar du färgningslösningen med en röranslutningsrör för engångsbruk och skölj med en milliliter ultrarent vatten. Upprepa detta steg fem till tio gånger tills sköljlösningen lossnar klart för att avlägsna ospecifik färgning.Efter aspirerande den slutliga tvätten, tillsätt en milliliter av kallt PBS. Och inkubera plattan i rumstemperatur i 10 minuter på en skakmaskin som tidigare. Därefter överför du de färgade betatrikalciumfosfatskivorna till en ny brunn och skannar plattorna med en flatbäddsskanner för att registrera mineralisering.Efter bildinfångst, tillsätt 250 mikroliter av 10%cetylpyridiniumkloridlösning och skaka i 15 minuter för att extrahera Alizarin Red S färgämne. Därefter överför lösningen från brunnarna till enskilda 1,5 milliliterrör och centrifug vid 17, 000 x g i fem minuter vid rumstemperatur. Späd ut extraktet med 10%cetylpyridiniumkloridlösning vid en spädningsranson på 1:10 till 1:20 i ett 1,5 milliliterrör.Överför sedan 300 mikroliter av varje utspädd prov i brunnarna på 96-brunnsplattan. Inkludera två blank brunnar som innehåller endast 10%cetylpyridiniumklorid. Därefter förbereda sju Alizarin Red S referensstandarder från 4 400 mikromolar genom att späda 40 milliomolar Alizarin Red S färgning lösning med 10%cetylpyridinium kloridlösning för att generera en standard kurva.Lasta in 300 mikroliter av varje standard i plattan. Slutligen, läs absorbenter av proverna, ämnen och referensstandarder vid 520 nanometer. Isolera benmärgs osteoplast prekursorer från lårben och skenben av en avlivad mus genom att använda steril sax för att ta bort benen från kroppen vid höftleden.Skär av armar och ben vid knä- och fotledslederna och ta bort mjukvävnaden med steril skalpell och tövås. Skär av epifyserna. Sätt in en 27 gauge nål fäst vid en spruta fylld med en milliliter bentillväxt medium i lumen och spola ut märgen i en sex centimeter steril Petriskål.Efter att ha upprepat detta för alla lårben och skenben, överför cellupphängningen till ett koniskt rör på 50 milliliter. Tvätta sex centimeter Petriskålen med fem milliliter bentillväxtmedium och överför den till samma koniska röret på 50 milliliter. Centrifug vid 350 x g vid fyra grader Celsius i fem minuter.Efter centrifugeringen åter upphäva cellerna i en milliliter per brunn av osteoklast differentiering medium. En BALB / c mus ger tillräckligt antal osteoklast prekursorer för en 24-brunn kultur tallrik. Lägg till primära osteoblaster upphängda i bentillväxt medium på biomaterialet och kontrollerna på 8,8 * 10 ^ 4 celler per kvadratcentimeter.Beta trikalciumfosfatskivor, kontrollerat nötkreatur ben, och vävnad kultur plast används här. Inkubera vid 37 grader varmt i fem procent koldioxid i 24 timmar. Efter 24 timmar, tillsätt nyligen isolerade benmärg osteoklast prekursorer och osteoklast differentiering medium till odlade primära osteoblaster och återgå till inkubatorn för fem dagars kultur vid 37 grader celsius vid fem procent koldioxid.Byt ut mediet mot nyberedda osteoklast differentiering medium varannan dag. Fläcken sedan osteoklaster för tartrate resistenta syra fosfatas för att utvärdera differentiering. Raka hårbotten av en sövd åtta veckor gammal BALB/c mus och rengör ytan med 7,5%povidone jodlösning och 70%etanol.Täck ögonen med oftalmisk salva för att förhindra torkning under proceduren. Säkerställa en lämplig nivå av anestesi genom brist på en reaktion på en tå och svans nypa. Sedan efter att ha gjort en mittlinjen sagittal snittet bort paracranium bindväv ovanför den högra parietalbenet genom att skrapa den med en skalpell.Använd sedan en steril dental trefin med en diameter på fyra millimeter vid 2000 rotationer per minut för att skapa en kritisk storlek defekt i rätt parietalt ben. Ständigt bevattna regionen med steril saltlösning samtidigt som du hackar rätt parietalt ben och skär genom ektokelsetexten och en del endocortex. För att förhindra skador på Dera Mater, använd en liten periostealhiss för att bryta igenom den återstående endocortexen.Använd sedan forceps för att försiktigt lyfta calvarialbenet och ta bort det. Den resulterande defekten bör vara cirkulär och cirka 3,5 millimeter i diameter. Därefter fyller du calvarial defekten med beta trikalciumfosfat kollagen skum, presoaked i steril PBS.För att hålla biomaterialet på plats, applicera 0,5 mikroliter av vävnadslim i slutet av defekten vid två motsatta punkter. Stäng sedan huden med en icke-absorberande sutur. Placera en sövd mus på ryggen, raka bukpälsen och rengör den rakade ytan med 7,5 %povidone jodlösning och 70 %etanol.Efter att ha gjort en åtta millimeter lång mittlinjen snitt genom huden längs linea alba av buken, implantat PBS indränkt biomaterial under huden. Suturera sedan huden med en icke-absorberande sutur. Åtta veckor efter implantation, punktskatt implantation webbplats med omgivande vävnad från avlivade musen.Denna bild visar att tillväxt på beta trikalcium fosfat skivor som visas i öppna barer inte påverkar osteoblast livskraft jämfört med tillväxt på vävnad kultur plast vid sju och 14 dagar av kultur. Odlade osteoblasts var färgas med Alizarin Red S efter 14 dagar. Mineralisering var högre för mineralisering medel kontroller jämfört med osteoblaster odlade i medium ensam.Och på beta trikalciumfosfat skivor i fjädringskultur brunnar. När en kirurgiskt-inducerad kritisk storlek calvarial defekt lämnades tom, observerades ett tunt lager som täcker hela defekten, men ingen betydande ben bildas var närvarande vid 12 veckor efter operationen. Däremot när defekten innehöll beta trikalciumfosfat kollagen skum, skum rester omgiven av tät fibrös vävnad inklusive vissa blodkärl och inflammatoriska celler överbryggas defekten området utan bevis på benbildning.Efter subkutan beta trikalcium fosfat kollagen skum implantation, observerades en inflammatorisk svar med främmande organ jätte celler på hematoxylin och Eosin-färgade avsnitt ett bevis på fibros på Massons trichrome färgas avsnitt vid åtta veckor. Däremot hade implantation platsen för bluff kontroller minimal inflammation och ingen fibros. Samtidigt försöker detta förfarande är det viktigt att göra exakt och reproducerbar hackning av calvarium utan att skada djuret.Efter detta förfarande andra metoder som osteoklast differentieringar analyser assays och hög genomströmning i peritoneal immun modeller kan preformed för att besvara ytterligare frågor som osteoklast svar på biomaterial och typ av immunsvar.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Shape Memory Polymers for Active Cell Culture

Shape Memory Polymers för 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

Användning av mänskliga perivaskulär stamceller för benuppbyggnad

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

Polymer Microarrays för hög genomströmning Upptäckt av Biomaterial

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

Utvärdering av biomaterial för urinblåsan Augmentation använda Cystometriska Analyser i olika gnagarmodeller

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 Image Velocimetry för Mätningar hastighetsprofil av Micro blodflöden

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 Tryck Lastning och Korrelat Noninvasive avbildning av ben-parodontal ligament-tand Fibröst 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 förbättrad mekanisk testning metod för att bedöma Bone-implantatet 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 Skin Defect modell för att utvärdera Vaskularisering av biomaterial<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 kopplad Experiment-Finita Element Modeling metod för att bedöma hög töjningshastighet mekaniska svar av mjuka biomaterial

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

Ingenjörs 3D Cellularized kollagengeler för kärlvävnad Regeneration

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