Surface Roughness of Titanium Orthopedic Implants Alters the Biological Phenotype of Human Mesenchymal Stromal Cells

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

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

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Metal orthopedic implants are largely biocompatible and generally achieve long-term structural fixation. However, some orthopedic implants may loosen over time even in the absence of infection. In vivo fixation failure is multifactorial, but the fundamental biological defect is cellular dysfunction at the host-implant interface. Strategies to reduce the risk of short- and long-term loosening include surface modifications, implant metal alloy type, and adjuvant substances such as polymethylmethacrylate cement. Surface modifications (e.g., increased surface rugosity) can increase osseointegration and biological ingrowth of orthopedic implants. However, the localized responses of cells to implant surface modifications need to be better characterized. As an in vitro model for investigating cellular responses to metallic orthopedic implants, we cultured mesenchymal stromal/stem cells on clinical-grade titanium disks (Ti6Al4V) that differed in surface roughness as high (porous structured), medium (grit blasted), and low (bead blasted). Topological characterization of clinically relevant titanium (Ti) materials combined with differential mRNA expression analyses (RNA-seq and real-time quantitative polymerase chain reaction) revealed alterations to the biological phenotype of cells cultured on titanium structures that favor early extracellular matrix production and observable responses

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้