Impalcature in PLA stampate in 3D per la rigenerazione ossea

Slovacchia: sperimentare impalcature in PLA stampate in 3D per la rigenerazione ossea

I ricercatori slovacchi stanno approfondendo gli usi del PLA nella bioprinting, rilasciando i loro risultati nel recente pubblicato ” Impalcatura porosa a base di acido polilattidico stampata in 3D per l’ingegneria del tessuto osseo: uno studio in vitro “.

Il team ha creato campioni sotto forma di scaffold in PLA, valutando sia la citotossicità che la biocompatibilità, con l’obiettivo finale dell’ingegneria del tessuto osseo inteso a favorire la rigenerazione ossea, una delle aree più difficili. I ricercatori hanno effettuato una vasta gamma di studi diversi riguardanti la bioprinting e la rigenerazione ossea, creando una varietà di strutture , scaffold e utilizzando diversi metodi di stampa .

Il PLA è stato usato in precedenza, comunemente, e mentre qui i ricercatori utilizzano un tipo di scaffold PLA disponibili in commercio, hanno separato i campioni in tre diversi gruppi, ciascuno pretrattato con:

Terreno di coltura completo
Siero fetale bovino
Sangue umano
Inoltre, il team di ricerca ha analizzato le cellule derivate dal periostio in termini di citotossicità e biocompatibilità.

Le impalcature sono state create utilizzando la stampa 3D FFF ( bq Witbox ), con campioni di impalcatura di 10 ´ 10 ´ 4 mm e porosità del 61%. Il periostio è stato prelevato dalla tibia prossimale di una paziente di 55 anni che stava subendo un intervento di sostituzione del ginocchio. Il suo consenso fu dato e il Comitato Etico dell’Ospedale Universitario di Louis Pasteur a Košice approvò il processo.

“Successivamente, le cellule sono state raccolte mediante centrifugazione a 150 ´g per 7 minuti e seminate 25.000 cellule / cm2 in un pallone da coltura da 25 cm2 (T25) contenente terreno essenziale minimo modificato alfa (Invitrogen, GIBCO®, USA) integrato con il 10% fetale siero bovino (FBS, Invitrogen, GIBCO®, USA) e ATB all’1% “, hanno spiegato i ricercatori.

“Le cellule non aderenti sono state rimosse dopo 5 giorni cambiando il mezzo. Le cellule aderenti sono state coltivate in condizioni di coltura standard a 37 ° C in atmosfera umidificata con CO2 al 5% e il terreno è stato sostituito ogni 2-3 giorni. Gli strati cellulari confluenti sono stati dissociati con una soluzione di tripsina-EDTA allo 0,05% (Invitrogen, GIBCO®, USA) e il numero e la vitalità delle cellule sono stati valutati dal contatore automatico di cellule TC10 ™ (Bio-Rad Laboratories). Le cellule osteoprogenitrici (DOP) derivate dal periostio dal terzo passaggio (P3) – sono state utilizzate per l’analisi della citometria a flusso e la co-coltivazione con impalcatura.

I ponteggi sono stati sterilizzati e quindi separati in tre gruppi:

“Il primo gruppo è stato incubato nel siero umano, il secondo in mezzo completo contenente mezzo essenziale minimo modificato alfa integrato con 10% di FBS e 1% di ATB e il terzo in 10% di FBS.”

Impalcature stampate preparate dalla tecnologia FFF, mostrate dalla tomografia industriale computata

Le cellule sono state misurate quattro volte e confrontate con il gruppo di controllo. I risultati hanno prodotto una buona biocompatibilità; tuttavia, i ricercatori hanno notato i migliori risultati negli scaffold rivestiti con siero umano. Questo trattamento ha anche incoraggiato la crescita cellulare.

“Anche la distribuzione, l’adesione e la proliferazione della DOP umana sugli scaffold PLA nativi sono state esaminate usando l’osservazione SEM durante due settimane di coltivazione. I DOP umani hanno mostrato una buona vitalità negli scaffold, che sono stati incubati per 48 ore nel siero umano, che è stato espresso da una maggiore diffusione e proliferazione cellulare e il pH dei media, in cui sono stati coltivati ​​scaffold e cellule, è stato 7,4 dopo 14 giorni . Il pH ha raggiunto il valore di quello nel sangue umano “, hanno concluso i ricercatori.

“Le impalcature porose di PLA ottenute hanno favorito progenitori e proliferazione derivati ​​dal periostio di attaccamento, inoltre, le cellule sono penetrate nell’impalcatura attraverso i pori interstiziali, il che era significativo per la valutazione della citocompatibilità. Nuove strategie, come la politerapia mediante l’uso di scaffold, fattori di promozione della guarigione e cellule staminali, e infine stampe tridimensionali, sono nelle loro fasi preliminari, ma potrebbero offrire nuove interessanti alternative nel prossimo futuro. “

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