Composite Spheroid-Laden Bilayer Hydrogel for Engineering Three-Dimensional Osteochondral Tissue.

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

A combination of hydrogels and stem cell spheroids has been used to engineer three-dimensional (3D) osteochondral tissue, but precise zonal control directing cell fate within the hydrogel remains a challenge. In this study, we developed a composite spheroid-laden bilayer hydrogel to imitate osteochondral tissue by spatially controlled differentiation of human adipose-derived stem cells. Meticulous optimization of the spheroid-size and mechanical strength of gelatin methacryloyl (GelMA) hydrogel enables the cells to homogeneously sprout within the hydrogel. Moreover, fibers immobilizing transforming growth factor beta-1 (TGF-β1) or bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) were incorporated within the spheroids, which induced chondrogenic or osteogenic differentiation of cells in general media, respectively. The spheroids-filled GelMA solution was crosslinked to create the bilayer hydrogel, which demonstrated a strong interfacial adhesion between the two layers. The cell sprouting enhanced the adhesion of each hydrogel, demonstrated by increase in tensile strength from 4.8 ± 0.4 to 6.9 ± 1.2 MPa after 14 days of culture. Importantly, the spatially confined delivery of BMP-2 within the spheroids increased mineral deposition and more than threefold enhanced osteogenic genes of cells in the bone layer while the cells induced by TGF-β1 signals were apparently differentiated into chondroc

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้