Nanjing Medical University: impalcature (scaffold) stampate in 3d con litio per la rigenerazione della cartilagine
Nell’impalcatura stampata in 3D a rilascio di cloruro di litio per rigenerazione avanzata della cartilagine , i ricercatori dell’Università di Nanjing sperimentano con scaffold rivestiti per favorire la rigenerazione cellulare nei pazienti. Gli autori hanno compreso l’importanza di tale studio a causa delle sfide che spesso si incontrano nel rinnovare la cartilagine dopo il danno fisico.
Mentre il litio è noto per il controllo del disturbo bipolare, ricerche precedenti hanno dimostrato che può influenzare la riduzione degli effetti dell’artrite e prevenire la degradazione della cartilagine nell’osteoartrosi. Qui, i ricercatori hanno studiato l’uso del litio nella creazione di impalcature di poli-e-caprolattone (PCL) e poi li hanno raffinati ulteriormente in uno scaffold PCL-PDA-Li – (dove il PDA è l’abbreviazione di polidopamina).
Gli autori hanno quindi continuato a valutare le strutture per:
Proprietà fisico-chimiche
bioattività
biocompatibilità
Li hanno anche confrontati con scaffold PCL e scaffold PCL-PDA sulla stampa 3D di una serie di campioni. Mentre gli scaffold PCL puri erano bianchi (come nel normale colore di PCL), gli scaffold PCL-PDA e PCL-PDA-Li erano di colore marrone scuro dopo che i ricercatori hanno applicato il rivestimento PDA. L’aggiunta di litio non ha cambiato affatto la colorazione negli scaffolding. Tutti e tre gli scaffold erano lisci, ma c’erano differenze negli scaffold PCL-PDA con piccoli granuli e cristalli di LiCl attaccati ai granuli negli scaffold PCL-PDA-Li.
I ricercatori hanno affermato che gli scaffold idrofilici come gli scaffold PCL-PDA e PCL-PDA-Li possono fornire una migliore aderenza delle cellule. Non vi erano evidenti disparità tra i campioni nelle proprietà meccaniche all’interno di questo studio di ricerca. Alla fine, comunque, i ricercatori hanno affermato di aver ancora trovato che il litio mancasse dell’effetto desiderato per l’impalcatura e la conseguente rigenerazione tissutale.
La morfologia e la microstruttura di superficie degli scaffold stampati in 3D. Ingrandimento sempre più basso di fotografie digitali di scaffold PCL (A, B), PCL-PDA (C, D) e PCL-PDA-Li (E, F). Le corrispondenti immagini SEM degli scaffold PCL (G, H), PCL-PDA (I, J) e PCL-PDA-Li (K, L)
“Il miglioramento degli scaffold è necessario per fornire un ambiente migliore per la condrogenesi”, hanno affermato i ricercatori. “A causa della scarsa capacità di espansione, i condrociti non sono la scelta ideale per l’ingegneria tissutale della cartilagine. Le BMSC hanno uno straordinario potenziale di proliferazione e la differenziazione multipotenziale, compresa la condrogenesi, possono essere facilmente raccolte dal midollo osseo. “
Complessivamente, confrontando tutti i campioni, i ricercatori hanno scoperto che PCL ha la migliore resistenza e biodegradazione, rendendolo più adatto per gli scaffold.
“Abbiamo sintetizzato con successo gli scaffold PCL-PDA-Li con la stampa 3D seguendo un semplice metodo in 2 fasi. Il rivestimento PDA e la deposizione di LiCl migliorano l’idrofilia della superficie senza sacrificare la resistenza meccanica. Esperimenti in vitro hanno dimostrato che gli scaffold PCLPDA-Li promuovono una migliore adesione dei condrociti e una deposizione della matrice cartilaginea. I nostri risultati dimostrano un metodo migliore per la somministrazione di litio e presentano un promettente scaffold per l’ingegneria tissutale della cartilagine “, hanno concluso i ricercatori.
