Katedra organické chemie » Detail publikace

Detail publikace

Autor: Filová, E.; Tonar, Z.; Lukášová, V.; Buzgo, M.; Litvinec, A.; Rampichová, M.; Beznoska, J.; Plencner, M.; Staffa, A.; Daňková, J.; Soural, M.; Chvojka, J.; Malečková, A.; Králíčková, M.; Amler, E.
Název práce v češtině: Hydrogel obsahující anti-CD44-značené mikročástice řídící vznik kostní tkáně při osteochondrálních defektech u králíků
Název práce v angličtině: Hydrogel containing anti-CD44-labeled microparticles, guide bone tissue formation in osteochondral defects in rabbits
Studentská publikace: ne
Klíčová slova v češtině: chrupavka, protilátka CD-44, kolagen, fibrin, mikročástice, polykaprolakton
Klíčová slova v angličtině: cartilage, CD44 antibody, collagen, fibrin, microparticles, poly-ε-caprolactone
Abstrakt česky: Hydrogely jsou vhodné pro regeneraci osteochondrálních defektů protože napodobují viskoelastické prostředí chrupavky. Nicméně, jejich biomechanické vlastnosti nejsou dostatečné k tomu, aby vydržely vysoké mechanické síly. Z toho důvodu jsme připravili poly-ε-kaprolaktone-chitosan (PCL-chit) a poly(ethylen oxid)-chitosan (PEO-chit) nanovlákna, FTIR analýza potvrdila úspěšné smíšení chitosanu s ostatními polymery. Byla testována biokompatibilita PCl-chit a PEO-chit, přičemž fibrochondrocyty a chondrocyty ukotvené na PCL-chit projevily mimořádnou metabolickou aktivitu. PCL-chit nanovlákna byla kryogenicky rozemleta na mikročástice (průměrná velikost ca 500 µm) a dále modifikována polyethylenglykolem-biotinem k umožnění navázání anti-CD44 protilátky, glykoproteinu interagujícího s kys. hyaluronovou (PCL-chit-PEGb-antiCD44). PCL-chit a PCL-chit-PEGb-antiCD44 mikročástice byly smíchány s kompozitním gelem (kolagen/fibrin/plateletovou plasmou) ke zlepšení biomechanických vlastností. Kompozitní gel s nebo bez mikročástic byl dále testován in vivo v králících s osteochondrálním defektem. PCL-chit-PEGb-antiCD44 výrazně zlepšil osteogenní regeneraci, zejména pomocí desmogenní osifikace. PCL-chit-PEGb projevil více homogenní distribuci hyalinní chrupavky a zvýšenou osteogenní regeneraci.
Abstrakt anglicky: Hydrogels are suitable for osteochondral defect regeneration as they mimic the viscoelastic environment of cartilage. However, their biomechanical properties are not sufficient to withstand high mechanical forces. Therefore, we have prepared electrospun poly-ε-caprolactone-chitosan (PCL-chit) and poly(ethylene oxide)-chitosan (PEO-chit) nanofibers, FTIR analysis confirmed succesful blend of chitosan with other polymers. The biocompatibility of PCL-chit and PEO-chit scaffolds was tested; fibrochondrocytes and chondrocytes seeded on PCL-chit showed superior metabolic activity. The PCL-chit nanofibres were cryogenically grinded into microparticles (mean size of about 500 µm) and further modified by polyethylene glycol-biotin in order to bind the anti-CD44 antibody, a glycoprotein interacting with hyaluronic acid (PCL-chit-PEGb-antiCD44). The PCL-chit or PCL-chit-PEGb-antiCD44 microparticles were mixed with composite gel (collagen/fibrin/platelet rich plasma), to improve its biomechanical properties. The storage modulus was higher in the composite gel with microparticles compared to fibrin. The Eloss of composite gel and fibrin was higher than that of the composite gel with microparticles. The composite gel either with or without microparticles was further tested in vivo in a model of osteochondral defect in rabbits. PCL-chit-PEGb-antiCD44 significantly enhanced osteogenic regeneration, mainly by desmogenous osification but decreased chondrogenic differentiation in the defects. PCL-chit-PEGb showed a more homogeneous distribution of hyaline cartilage and enhanced osteogenic regeneration.
Jazyk v originále: angličtina
Název časopisu: Nanomaterials
Rok: 2020
Svazek (ročník): 10
Číslo časopisu v rámci uvedeného svazku: 8
Strana od-do: 1504-1521
Impact factor: 4.324
Q1: ne

ISSN časopisu: 2079-4991
Vydavatel: MDPI
Způsob financování: –
DOI: 10.3390/nano10081504