Synergistic large segmental bone repair by 3D printed bionic scaffolds and engineered ADSC nanovesicles: Towards an optimized regenerative microenvironment

脚手架 再生医学 材料科学 组织工程 骨愈合 生物医学工程 间充质干细胞 再生(生物学) 骨组织 细胞生物学 干细胞 解剖 医学 生物
作者
Wenbin Jiang,Yichen Zhan,Yifan Zhang,Di Sun,Zhang Guo,Zhenxing Wang,Lifeng Chen,Jiaming Sun
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier BV]
卷期号:308: 122566-122566 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2024.122566
摘要

Achieving sufficient bone regeneration in large segmental defects is challenging, with the structure of bone repair scaffolds and their loaded bioactive substances crucial for modulating the local osteogenic microenvironment. This study utilized digital laser processing (DLP)-based 3D printing technology to successfully fabricate high-precision methacryloylated polycaprolactone (PCLMA) bionic bone scaffold structures. Adipose-derived stem cell-engineered nanovesicles (ADSC-ENs) were uniformly and stably modified onto the bionic scaffold surface using a perfusion device, constructing a conducive microenvironment for tissue regeneration and long bone defect repair through the scaffold's structural design and the vesicles' biological functions. Scanning electron microscopy (SEM) examination of the scaffold surface confirmed the efficient loading of ADSC-ENs. The material group loaded with vesicles (PCLMA-BAS-ENs) demonstrated good cell compatibility and osteogenic potential when analyzed for the adhesion and osteogenesis of primary rabbit bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) on the material surface. Tested in a 15 mm critical rabbit radial defect model, the PCLMA-BAS-ENs scaffold facilitated near-complete bone defect repair after 12 weeks. Immunofluorescence and proteomic results indicated that the PCLMA-BAS-ENs scaffold significantly improved the osteogenic microenvironment at the defect site in vivo, promoted angiogenesis, and enhanced the polarization of macrophages towards M2 phenotype, and facilitated the recruitment of BMSCs. Thus, the PCLMA-BAS-ENs scaffold was proven to significantly promote the repair of large segmental bone defects. Overall, this strategy of combining engineered vesicles with highly biomimetic scaffolds to promote large-segment bone tissue regeneration holds great potential in orthopedic and other regenerative medicine applications.
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
111111完成签到,获得积分10
2秒前
自觉石头完成签到 ,获得积分10
5秒前
路过完成签到 ,获得积分10
15秒前
江夏完成签到 ,获得积分10
20秒前
28秒前
qqaeao完成签到,获得积分10
34秒前
WANGs完成签到 ,获得积分10
37秒前
haprier完成签到 ,获得积分10
43秒前
你好完成签到 ,获得积分0
43秒前
mumu完成签到,获得积分10
44秒前
kenchilie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
缥缈的背包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
最美夕阳红完成签到,获得积分10
1分钟前
李新光完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ycd完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Dash发布了新的文献求助10
1分钟前
自然念芹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Oracle应助科研通管家采纳,获得100
1分钟前
可爱卿完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Jocelyn完成签到,获得积分10
2分钟前
Dash发布了新的文献求助10
2分钟前
祥子完成签到,获得积分10
2分钟前
大模型应助无奈的萍采纳,获得10
3分钟前
蔡勇强完成签到 ,获得积分10
3分钟前
SDNUDRUG完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
kmzzy完成签到,获得积分10
3分钟前
无奈的萍发布了新的文献求助10
3分钟前
HRZ完成签到 ,获得积分10
3分钟前
共享精神应助卡卡啊采纳,获得10
3分钟前
氟锑酸完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
卡卡啊发布了新的文献求助10
3分钟前
Rui完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Oracle应助科研通管家采纳,获得100
3分钟前
Oracle应助科研通管家采纳,获得100
3分钟前
JamesPei应助SDNUDRUG采纳,获得10
3分钟前
Oracle应助科研通管家采纳,获得100
3分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Computational Atomic Physics for Kilonova Ejecta and Astrophysical Plasmas 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3782712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3328095
关于积分的说明 10234458
捐赠科研通 3043084
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1670442
邀请新用户注册赠送积分活动 799702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758994