Ultrasound Stimulation of Piezoelectric Nanocomposite Hydrogels Boosts Chondrogenic Differentiation in Vitro , in Both a Normal and Inflammatory Milieu.

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

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

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

The use of piezoelectric nanomaterials combined with ultrasound stimulation is emerging as a promising approach for wirelessly triggering the regeneration of different tissue types. However, it has never been explored for boosting chondrogenesis. Furthermore, the ultrasound stimulation parameters used are often not adequately controlled. In this study, we show that adipose-tissue-derived mesenchymal stromal cells embedded in a nanocomposite hydrogel containing piezoelectric barium titanate nanoparticles and graphene oxide nanoflakes and stimulated with ultrasound waves with precisely controlled parameters (1 MHz and 250 mW/cm 2 , for 5 min once every 2 days for 10 days) dramatically boost chondrogenic cell commitment in vitro . Moreover, fibrotic and catabolic factors are strongly down-modulated: proteomic analyses reveal that such stimulation influences biological processes involved in cytoskeleton and extracellular matrix organization, collagen fibril organization, and metabolic processes. The optimal stimulation regimen also has a considerable anti-inflammatory effect and keeps its ability to boost chondrogenesis in vitro , even in an inflammatory milieu. An analytical model to predict the voltage generated by piezoelectric nanoparticles invested by ultrasound waves is proposed, together with a computational tool that takes into consideration nanoparticle clustering within t

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้