Koaxiální nanovlákna s inkorporovanými suplementy pro řízenou chondrogenní diferenciaci

Abstract

In the field of regenerative medicine, regeneration of cartilage defects (caused either by injury or age-related degeneration, such as osteoporosis) has become a widely discussed topic. Nanofibrous scaffolds provide a suitable environment for cell adhesion, proliferation, differentiation, and also local involvement of bioactive substances. Nanofibrous scaffolds mimic the extracellular matrix (ECM) of hyaline cartilage and thus have the potential to treat cartilage defects. The aim of the work was modulation of chondrogenic differentiation medium through finding the ideal concentration of chondrogenic supplements, composed of ascorbate-2- phosphate and dexamethasone, in the culture of primary chondrocytes of pig origin seeded on a nanofibrous polycaprolactone (PCL) scaffold. The effect of different concentrations of the chondrogenic supplements on chondrocyte adhesion to the scaffold and their proliferation and differentiation was studied. Firstly, the influence of each of the supplements alone in the medium was studied, followed by study of effects of their combinations. Then, the supplements were incorporated into the nanofibers and their effect upon their release from the nanofibers was investiaged. The supplements were studied in 21-day experiments. The chondrogenic re- differentiation was best...

Na poli regenerativní medicíny začíná být stále diskutovanější téma regenerace defektů chrupavky vzniklých ať už příčinou úrazu, či věkem podmíněnou degenerací a dalšími faktory (např. u osteoporózy). Možnost zajištění vhodného prostředí pro buněčnou adhezi, proliferaci diferenciaci a lokální působení bioaktivních látek nabízejí nanovlákenné nosiče, které svojí strukturou napodobují extracelulární matrix (ECM) hyalinní chrupavky a mají tak potenciál v léčbě chrupavčitých defektů. Cílem práce byla modulace chondrogenního diferenciačního média - nalezení ideální koncentrace chondrogenních suplementů askorbátu-2-fosfátu a dexametazonu při kultivaci primárních chondrocytů prasečího původu na nanovlákenném polykaprolaktonovém nosiči (PCL). Byl studován vliv různých koncentrací chondrogenních suplementů na adhezi chondrocytů na nosič, jejich proliferaci a diferenciaci. Nejprve byl studován vliv samotných suplementů v médiu, později jejich vliv při působení dalších chondrogenních faktorů a nakonec byly suplementy uzavřeny přímo do vláken, ze kterých se uvolňovaly. Suplementy byly studovány během 21 denních experimentů. Nejlépe indukovala chondrogenní rediferenciaci skupina PLM obsahující dvojnásobné koncentrace chondrogenních suplementů ve standartním diferenciačním médiu. Suplementy byly u skupiny PLM...