The use of porous polymer/biocerami

The use of porous polymer/bioceramic composite scaffolds to support repair and regeneration bone tissue growth has been a longstanding area of interest. However, the materials that can match both mechanical and biological properties of human bone tissue matrix and support the vascularization of large tissue constructs are yet to be fabricated. To this end, scaffolds with improved levels of biofunctionality that attempt to recreate nanoscale topographical cues from the extracellular environment are emerging as interesting candidate for biomimetic materials [1].

Chitosan (CS) is a linear polysaccharide composed of d-glucosamine and N-acetyl glucosamine units linked by β (1–4)-glycosidic bonds, deacetylated form of the natural polymer chitin. Chitosan is widely used in bone tissue engineering because of its structural similarity to the various glycosaminoglycans (GAGs) found in the extracellular matrix (ECM) of bone, biocompatibility, non-toxic degradation products, osteoconductivity etc. [2]. Chitosan forms polyelectrolyte complexes (PECs) with several anionic polymers namely sodium alginate, gelatin, owing to its cationic nature and high charge density [3]. Unlike chitosan's biocompatibility, its mechanical property and bioactivity need to be improved by incorporation of biologically active molecules like hydroxyapatite and organically modified montmorillonite (OM) [4]. Glutaraldehyde (GA) (CH2(CH2CHO)2), is used as a cross-linking agent in the preparation of chitosan-based bone grafts, despite of its cytotoxicity [5]. Furthermore, the carboxymethylated version of chitosan has been emerged as a promising biopolymer for the development of novel drug delivery systems as well as tissue engineering applications [6].

Biomaterials with nano-scale dimensions have been used in the area of drug delivery and tissue engineering due to their excellent physical, electrical and mechanical properties. The properties of these nano-scale materials can be tailored to enhance the biological functions of drugs and cells. Polymeric nanoparticle carriers in the form of films, hydrogels, beads, films etc. signify a promising leading edge in the field of medical biology and material science. In a recent study, Upadhyaya et al. reported a novel O-carboxymethyl chitosan based nanocomposite system with nanostructured zinc oxide for the delivery of anticancer drug curcumin [7]. In another study curcumin loaded poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) nanoparticles showed better tumor cells regression activity than the free curcumin. The toxicity studies revealed that the material is highly biocompatible and demonstrates that curcumin loaded PHEMA nanoparticles have potential values in cancer treatment [8].

Hydroxyapatite (HA) [Ca10(PO4)6(OH)2], owing to its excellent bioactivity, osteoconductivity, and chemical and physical resemblance to the mineral constituents of human bone, has been a preferred bioceramic in the preparation of composite scaffolds for bone tissue engineering. It has a unique capability of binding to the natural bone through biochemical bonding, which promotes the interaction between the host bone and grafted material [9]. However, HA scaffolds are extremely brittle and the strength of the scaffolds is not high enough for hard-tissue engineering. Most often HA is blended with chitosan in order to form coordination bonds between the single bondNH2 of chitosan and Ca2+ of HA which eventually leads to the enhancement of mechanical properties [10].

Montmorillonite (MMT) [Na0.7 (Al3.3Mg0.7) Si8O20 (OH)4·nH2O] is a kind of layered silicate. It has been used as polymer modifier due to its high specific surface area [11]. Studies have reported that incorporation of MMT even in lower concentration can improve the mechanical properties of composite scaffolds [12]. MMT clay is hydrophilic and can be made organophilic by exchanging the cations present in the interlayer with cationic surfactants such as alkylammonium salts. The cationic surfactants increase the interlayer spacing and thus facilitate the exfoliation of the silicate layers within the polymer matrix. In this work, montmorillonite has been modified organically with alkylammonium salts in order to improve its miscibility with polymer matrix [13].

In recent years, microwave chemistry has received remarkable attention, owing to its powerful thermal effect that helps in the completion of the reactions in the shortest possible time by means of rapid and uniform heating [14]. Beşkardeş et al. have reported the synthesis of chitosan–hydroxyapatite superporous hydrogel composite scaffolds by combining microwave irradiation and gas foaming technique with improved porosity and osteocompatibility [15]. There have been a few studies focused on the use of MMT clay and MMT–HA along with CS for preparing nanocomposite scaffolds for tissue engineering applications [12], [16], [17], [18] and [19]. Ambre et al. developed a novel nanocomposite containing chitosan/polygalacturonic

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การใช้พอลิเมอร์ bioceramic porous scaffolds คอมโพสิตเพื่อสนับสนุนการเจริญเติบโตเนื้อเยื่อกระดูกซ่อมแซมและฟื้นฟูได้รับพื้นที่ว่าน่าสนใจ อย่างไรก็ตาม วัสดุที่สามารถตรงกับคุณสมบัติทางกล และชีวภาพของเมทริกซ์เนื้อเยื่อกระดูกมนุษย์ และสนับสนุน vascularization ของโครงสร้างเนื้อเยื่อขนาดใหญ่ ได้ยังมีหลังสร้าง เพื่อการนี้ scaffolds มีระดับปรับปรุง biofunctionality ที่พยายามสร้างสัญลักษณ์ topographical nanoscale จากสภาพแวดล้อม extracellular เกิดขึ้นใหม่เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับวัสดุ biomimetic [1]ไคโตซาน (CS) เป็น polysaccharide เชิงเส้นที่ประกอบด้วย d-glucosamine และ N-acetyl glucosamine หน่วยเชื่อมโยง โดยβ (1-4) -glycosidic พันธบัตร ไคทินธรรมชาติพอลิเมอร์แบบ deacetylated อย่างกว้างขวางมีใช้ไคโตซานในกระดูกเนื้อเยื่อวิศวกรรมเนื่องจากความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างการ glycosaminoglycans ต่าง ๆ (GAGs) พบในการเคลือบ (ECM) ของกระดูก biocompatibility ผลิตภัณฑ์ย่อยสลายพิษ osteoconductivity เป็นต้น [2] ไคโตซานแบบ polyelectrolyte คอมเพล็กซ์ (PECs) กับโพลิเมอร์ย้อมหลายได้แก่โซเดียมแอลจิเนต ตุ๋น เพราะ cationic ธรรมชาติความหนาแน่นค่าธรรมเนียมสูง [3] ซึ่งแตกต่างจากของไคโตซาน biocompatibility คุณสมบัติทางกลและทางชีวภาพได้ปรับปรุงได้ โดยการรวมตัวกันของโมเลกุลชิ้นงานเช่น hydroxyapatite และ montmorillonite organically แก้ไข (ออม) [4] Glutaraldehyde (GA) (CH2(CH2CHO)2) ไว้เป็นตัวแทน cross-linking ในกระดูกโดยใช้ไคโตซาน grafts แม้มีของของ cytotoxicity [5] นอกจากนี้ รุ่น carboxymethylated ไคโตซานมีการชุมนุมเป็น biopolymer สัญญาสำหรับการพัฒนาระบบการขนส่งยาเสพติดนวนิยายเป็นงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อ [6]ผู้ที่ มีขนาดระดับนาโนมีการใช้ในพื้นที่การจัดส่งยาและวิศวกรรมเนื้อเยื่อเนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพ ไฟฟ้า และเครื่องจักรกลยอดเยี่ยม คุณสมบัติของวัสดุนาโนสเกลเหล่านี้สามารถสามารถปรับเพื่อเพิ่มหน้าที่ทางชีวภาพของยาและเซลล์ สายการบิน nanoparticle ชนิดในรูปแบบของภาพยนตร์ hydrogels ลูกปัด ภาพยนตร์ฯลฯ มีความหมายเป็นสัญญาด้านชีววิทยาทางการแพทย์และวัสดุศาสตร์ ในการศึกษาล่าสุด Upadhyaya et al. รายงานนวนิยาย O carboxymethyl ไคโตซานที่ใช้สิตระบบ ด้วย nanostructured สังกะสีออกไซด์สำหรับการจัดส่งยา anticancer เคอร์คูมิน [7] ในอีกการศึกษาเคอร์โหลดโพลี (กลุ่ม 2 hydroxyethyl) เก็บกัก (PHEMA) พบว่าเซลล์เนื้องอกดีขึ้นกิจกรรมถดถอยกว่าเคอร์คูมินฟรี ศึกษาความเป็นพิษเปิดเผยว่า วัสดุเป็น biocompatible และแสดงให้เห็นถึงเคอร์คูมินที่โหลด PHEMA เก็บกักมีค่าศักยภาพในการรักษามะเร็ง [8]Hydroxyapatite (ฮา) [Ca10 (PO4) 6 (OH) 2], owing แห่งทางชีวภาพของ osteoconductivity และรูปทางเคมี และกายภาพ constituents แร่ของกระดูกมนุษย์ แล้ว bioceramic ที่ต้องการในการเตรียมคอมโพสิต scaffolds วิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูก มีความสามารถเฉพาะของผูกกับกระดูกธรรมชาติผ่านงานชีวเคมี การส่งเสริมปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระดูกโฮสต์และวัสดุ grafted [9] อย่างไรก็ตาม ฮา scaffolds จะเปราะมาก และความแข็งแรงของ scaffolds ไม่สูงพอสำหรับวิศวกรรมเนื้อเยื่อแข็ง ส่วนใหญ่มักจะฮาจะผสมกับไคโตซานเพื่อการเกี่ยวข้องประสานงานระหว่าง bondNH2 เดียวของไคโตซานและ Ca2 + ของฮา ซึ่งในที่สุดนำไปสู่การปรับปรุงคุณสมบัติทางกล [10]Montmorillonite (MMT) [4·nH2O Na0.7 (Al3.3Mg0.7) Si8O20 (OH)] เป็นชนิดของชั้นซิลิเก มีการใช้เป็นตัวปรับเปลี่ยนพอลิเมอร์เนื่องจากความสูงเฉพาะพื้นที่ [11] การศึกษามีรายงานจดทะเบียนของ MMT แม้ในความเข้มข้นต่ำสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของคอมโพสิต scaffolds [12] ดินเหนียว MMT เป็น hydrophilic และสามารถทำ organophilic ด้วยการแลกเปลี่ยนเป็นของหายากอยู่ใน interlayer กับ surfactants cationic เช่นเกลือ alkylammonium ชนิด cationic เพิ่มระยะห่าง interlayer และจึง อำนวยความสะดวกในโรงแรมมีของชั้นซิลิเกภายในเมทริกซ์พอลิเมอร์ ในงานนี้ montmorillonite มีการแก้ไข organically กับ alkylammonium เกลือเพื่อปรับปรุงความ miscibility กับพอลิเมอร์เมทริกซ์ [13]ในปีที่ผ่านมา เคมีไมโครเวฟได้รับความสนใจที่โดดเด่น เนื่องจากมีผลต่อความร้อนมีประสิทธิภาพที่ช่วยความสมบูรณ์ของปฏิกิริยาการในเวลาอันสั้นที่สุดโดยใช้ความร้อนอย่างรวดเร็ว และสม่ำเสมอ [14] Beşkardeş และ al. มีรายงานสังเคราะห์ของไคโตซาน – hydroxyapatite superporous hydrogel ผสม scaffolds โดยวิธีการฉายรังสีไมโครเวฟและเทคนิคมีฟองก๊าซกับ porosity ปรับปรุง osteocompatibility [15] มีการศึกษาน้อยเน้นใช้ดิน MMT และ MMT – ฮากับ CS สำหรับเตรียม scaffolds สิตสำหรับเนื้อเยื่อวิศวกรรมประยุกต์ [12], [16], [17], [18] [19] และ Al. ร้อยเอ็ด Ambre พัฒนาสิตนวนิยายที่ประกอบด้วยไคโต ซาน/polygalacturonic

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การใช้ลิเมอร์ที่มีรูพรุน / โครงคอมโพสิต bioceramic เพื่อสนับสนุนการฟื้นฟูซ่อมแซมและการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อกระดูกที่ได้รับพื้นที่ยาวนานที่น่าสนใจ แต่วัสดุที่สามารถจับคู่ทั้งสมบัติทางกลและทางชีวภาพของกระดูกมนุษย์เมทริกซ์เนื้อเยื่อและสนับสนุน vascularization ของโครงสร้างเนื้อเยื่อที่มีขนาดใหญ่จะยังไม่ได้รับการประดิษฐ์ ด้วยเหตุนี้โครงที่มีระดับที่ดีขึ้นของ biofunctionality ที่พยายามที่จะสร้างตัวชี้นำภูมิประเทศระดับนาโนจากสภาพแวดล้อมสารที่เกิดขึ้นใหม่ในฐานะผู้สมัครที่น่าสนใจสำหรับวัสดุ biomimetic [1]. ไคโตซาน (CS) คือ polysaccharide เชิงเส้นประกอบด้วย D-glucosamine และ N-acetyl หน่วย glucosamine เชื่อมโยงโดยβ (1-4) พันธบัตร -glycosidic รูปแบบเซลของไคตินลิเมอร์ธรรมชาติ ไคโตซานถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกเพราะความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างในการ glycosaminoglycans ต่างๆ (GAGs) ที่พบใน extracellular เมทริกซ์ (ECM) ของกระดูก biocompatibility ผลิตภัณฑ์ย่อยสลายปลอดสารพิษ, osteoconductivity ฯลฯ [2] รูปแบบคอมเพล็กซ์ Polyelectrolyte ไคโตซาน (เต้า) กับโพลีเมอประจุลบหลายคืออัลจิเนตโซเดียมเจลาตินเนื่องจากธรรมชาติประจุบวกและค่าความหนาแน่นสูง [3] ซึ่งแตกต่างจากกันได้ทางชีวภาพไคโตซานของสถานที่ให้บริการเครื่องจักรกลและทางชีวภาพของมันจะต้องมีการปรับปรุงให้ดีขึ้นโดยการรวมตัวกันของโมเลกุลที่ใช้งานทางชีวภาพเช่นไฮดรอกซีและแก้ไขอินทรีย์มอนต์มอริลโลไนต์ (OM) [4] Glutaraldehyde (GA) (CH2 (CH2CHO) 2) ใช้เป็นเชื่อมโยงข้ามตัวแทนในการเตรียมการปลูกถ่ายกระดูกไคโตซานที่ใช้แม้จะมีความเป็นพิษของมัน [5] นอกจากนี้รุ่น carboxymethylated ของไคโตซานที่ได้รับกลายเป็นโพลิเมอร์ชีวภาพที่มีแนวโน้มในการพัฒนาระบบนำส่งยานวนิยายเช่นเดียวกับการใช้งานวิศวกรรมเนื้อเยื่อ [6]. วัสดุที่มีขนาดระดับนาโนที่มีการใช้ในพื้นที่ของการส่งมอบยาเสพติดและวิศวกรรมเนื้อเยื่อ เนื่องจากการที่ยอดเยี่ยมของพวกเขาทางกายภาพคุณสมบัติไฟฟ้าและเครื่องกล คุณสมบัติเหล่านี้วัสดุระดับนาโนที่สามารถปรับแต่งเพื่อเพิ่มการทำงานทางชีวภาพของยาเสพติดและเซลล์ ผู้ให้บริการอนุภาคนาโนพอลิเมอในรูปแบบของภาพยนตร์ไฮโดรเจล, ลูกปัด, ภาพยนตร์ ฯลฯ มีความหมายว่าเป็นผู้นำที่มีแนวโน้มในสาขาชีววิทยาทางการแพทย์และวิทยาศาสตร์วัสดุ ในการศึกษาล่าสุด, et al, Upadhyaya รายงานไคโตซานนวนิยาย O-คาร์บอกซีระบบนาโนคอมโพสิตด้วยสังกะสีออกไซด์อิเล็กทรอนิคส์สำหรับการส่งมอบยาเสพติดต้านมะเร็งขมิ้นชันส่วน [7] ในขมิ้นชันศึกษาอื่นโหลดโพลี (ทาคริเลต 2 hydroxyethyl) (ปรับเปลี่ยนหมู่) แสดงให้เห็นว่าอนุภาคนาโนกิจกรรมถดถอยเซลล์มะเร็งได้ดีกว่าขมิ้นชันฟรี การศึกษาความเป็นพิษเปิดเผยว่าวัสดุที่เป็นชีวภาพสูงและแสดงให้เห็นว่า curcumin โหลดอนุภาคนาโนปรับเปลี่ยนหมู่มีค่าที่มีศักยภาพในการรักษาโรคมะเร็ง [8]. ไฮดรอกซี (HA) [CA10 (PO4) 6 (OH) 2] เนื่องจากทางชีวภาพที่ยอดเยี่ยมของ osteoconductivity และสารเคมีและทางกายภาพคล้ายคลึงกับองค์ประกอบแร่ของกระดูกของมนุษย์ได้รับการ bioceramic ต้องการในการจัดทำโครงกระดูกคอมโพสิตสำหรับวิศวกรรมเนื้อเยื่อ แต่ก็มีความสามารถที่เป็นเอกลักษณ์ของผูกพันกับกระดูกธรรมชาติด้วยพันธะทางชีวเคมีที่ส่งเสริมการทำงานร่วมกันระหว่างกระดูกโฮสต์และวัสดุกราฟต์ [9] แต่โครง HA จะเปราะมากและความแข็งแรงของโครงที่ไม่สูงพอสำหรับงานด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อยาก ส่วนใหญ่มักจะเป็นฮาผสมกับไคโตซานเพื่อให้รูปแบบพันธบัตรการประสานงานระหว่าง bondNH2 เดียวของไคโตซานและ Ca2 + ของ HA ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพของคุณสมบัติเชิงกล [10]. มอนต์มอริลโลไนต์ (MMT) [Na0.7 (Al3.3Mg0.7 ) Si8O20 (OH) 4 · nH2O] เป็นชนิดของซิลิเกตชั้น จะได้รับการปรับแต่งใช้เป็นพอลิเมอเนื่องมาจากพื้นที่ผิวจำเพาะสูง [11] มีการศึกษารายงานว่ารวมตัวกันของ MMT แม้ในความเข้มข้นต่ำกว่าสามารถปรับปรุงสมบัติเชิงกลของโครงคอมโพสิต [12] MMT ดินเป็นน้ำและสามารถทำ organophilic โดยการแลกเปลี่ยนประจุบวกที่มีอยู่ใน interlayer ลดแรงตึงผิวที่มีประจุบวกเช่นเกลือ alkylammonium ลดแรงตึงผิวประจุบวกเพิ่มระยะห่างระหว่างชั้นและทำให้การอำนวยความสะดวกในการผลัดเซลล์ผิวของชั้นซิลิเกตภายในเมทริกซ์ลิเมอร์ ในงานนี้มอนต์มอริลโลไนต์ได้รับการแก้ไขอินทรีย์กับเกลือ alkylammonium เพื่อปรับปรุงผสมเข้ากันได้กับเมทริกซ์ลิเมอร์ [13]. ในปีที่ผ่านเคมีไมโครเวฟได้รับความสนใจที่โดดเด่นเนื่องจากผลความร้อนที่มีประสิทธิภาพที่จะช่วยในความสำเร็จของปฏิกิริยาที่ ในเวลาที่สั้นที่สุดโดยวิธีการของความร้อนอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอ [14] Beşkardeş et al, มีรายงานว่ามีการสังเคราะห์ของไคโตซานไฮดรอกซีโครงคอมโพสิต superporous ไฮโดรเจลโดยการรวมการฉายรังสีไมโครเวฟและก๊าซเทคนิคฟองที่มีรูพรุนที่ดีขึ้นและ osteocompatibility [15] มีการศึกษาน้อยมุ่งเน้นไปที่การใช้งานของดิน MMT และ MMT-HA พร้อมกับลูกค้าสำหรับการเตรียมโครงนาโนคอมโพสิตสำหรับการใช้งานวิศวกรรมเนื้อเยื่อ [12] [16] [17] [18] และ [19] Ambre et al, การพัฒนานาโนคอมโพสิตนวนิยายที่มีไคโตซาน / polygalacturonic