In-situ biomimetic mineralisation of dual cross-linked silk fibroin/carboxymethyl chitosan scaffolds for bone regeneration

丝素 壳聚糖 脚手架 乙二醇 肿胀 的 材料科学 抗压强度 化学工程 丝绸 多孔性 化学 静电纺丝 戊二醛 生物医学工程 组织工程 碱性磷酸酶 再生(生物学) 成核 缩水甘油醚 成骨细胞 纳米纤维 复合数 羟基磷灰石 生物物理学 骨组织 机械强度 收缩率
作者
Zhihao Zhang,Xiaoming Bi,Jiya Xu,Yi Yang,Zhiyue Dun,Yueqiu Wang,Mei Liu
出处
期刊:Biomedical Materials [IOP Publishing]
卷期号:20 (6): 065013-065013
标识
DOI:10.1088/1748-605x/ae11ec
摘要

Abstract The structure of silk fibroin (SF) is similar to that of collagen, making it a commonly used template for mineralisation, nucleation, and growth of hydroxyapatite (HAp). However, the structure of SF has characteristics of high brittleness and poor toughness, which limits the application of pure SF as mineralisation material and needs modification. In the present work, we prepared a dual cross-linked composite scaffold (SCS) of SF and carboxymethyl chitosan (CMCS) through electrostatic attractions and ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE)-bridged cross-links. The introduction of CMCS addressed the deficiencies of SF and provided more nucleation sites for HAp, enhancing the ability of the material to induce HAp formation, and thus better supporting cell attachment, proliferation, and differentiation. The results demonstrated successful HAp formation on mineralised scaffolds (SCS/25B and SCS/50B), with SCS/25B exhibiting optimal porosity (∼85.96%), suitable degradation rate (∼38.33%), favourable compressive strength (∼46.05 kPa), and high swelling capacity (∼1381%), meeting key requirements for porous scaffolds. Notably, SCS/25B significantly enhanced MC3T3-E1 cell proliferation, adhesion, and osteogenic differentiation (Alkaline phosphatase activity, and gene/protein expression of Runx2, OPN, OCN) compared to controls. In vivo animal studies confirmed no significant visceral toxicity in rats. Moreover, implantation of SCS/25B scaffolds for four weeks led to substantial new bone formation at the defect site. In conclusion, dual-SCS exhibits potential as a material for bone tissue engineering and provides insights into the design of SF-based biomimetic mineralisation materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
秋风的应助被1111chen采纳,获得10
1秒前
2秒前
积极的小伙完成签到,获得积分10
4秒前
Hale完成签到,获得积分10
5秒前
小二郎的应助被勤恳的丹翠采纳,获得10
6秒前
lxq发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
Hello的应助被leilei采纳,获得10
8秒前
foden完成签到,获得积分10
9秒前
Maple0808完成签到,获得积分10
9秒前
ssdsfc发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Cha完成签到,获得积分10
11秒前
852的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
星辰的应助被科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
Owen的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
旺仔牛奶发布了新的文献求助10
13秒前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
天天快乐的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
欢呼的大碗完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
Wu完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
19秒前
leilei发布了新的文献求助10
20秒前
LL发布了新的文献求助10
20秒前
酷波er的应助被qing采纳,获得50
21秒前
星辰大海的应助被瑶625采纳,获得10
22秒前
满意时光发布了新的文献求助10
25秒前
桐桐的应助被wg采纳,获得10
26秒前
赫灵竹完成签到,获得积分10
26秒前
邪恶板凳发布了新的文献求助10
27秒前
hydrogen完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Acceptability of Printed Boards 600
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7823237
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9349802
关于积分的说明 20554827
捐赠科研通 7415872
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333919
关于科研通互助平台的介绍 2479282
邀请新用户注册赠送积分活动 2354037