Tuning the degradation profiles of

Tuning the degradation profiles of polymer cell carriers to match cell and tissue growth is an important design parameter for (cartilage) tissue engineering. In this study, degradable hydrogels were fabricated from divinyl, tetrafunctional poly(ethylene glycol) (PEG) and multivinyl, multifunctional poly(vinyl alcohol) (PVA) macromers to form homopolymer and copolymer gels. These gels were characterized by their volumetric swelling ratio and mass loss profiles as a function of degradation time. By variation of the macromer chemistry and functionality, the degradation time changed from less than 1 day for homopolymer PVA gels to 34 days for pure PEG gels. Furthermore, the degrading medium influenced mass loss, and a marked decrease in degradation time, from 34 to 12 days, was observed with the PEG gels when a chondrocyte-specific medium containing fetal bovine serum was employed. Interestingly, when copolymer gels of PEG and PVA were formed, PVA was released throughout the degradation (as determined by gel permeation chromatography) suggesting that covalent cross-linking of the PVA in the network was facilitated by copolymerizing with the PEG macromer. To assess these novel gels for cartilage tissue engineering applications, chondrocytes were photoencapsulated in the copolymer networks and cultured in vitro for up to 6 weeks. DNA, glycosaminoglycan (GAG), and total collagen contents increased with culture time, and the resulting neocartilaginous tissue at 6 weeks was homogeneously distributed as seen histologically. Biochemical analysis revealed that the constructs were comprised of 0.66 ± 0.04 μg of DNA/mg wet weight (ww), 1.0 ± 0.05% GAG/ww, and 0.29 ± 0.07% total collagen/ww at 6 weeks. Furthermore, the compressive modulus increased during culture from 7 to 97 kPa as the neocartilaginous tissue evolved and the gel degraded. In summary, fabricating hydrogels through the copolymerization of PEG and PVA macromers is an effective tool for encapsulating chondrocytes, controlling gel degradation profiles, and generating cartilaginous tissue.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปรับเปลี่ยนโพรไฟล์การย่อยสลายของพอลิเมอร์เซลล์สายการบินเพื่อให้ตรงกับการเจริญเติบโตของเซลล์และเนื้อเยื่อเป็นพารามิเตอร์สำคัญการออกแบบสำหรับวิศวกรรมเนื้อเยื่อ (กระดูกอ่อน) ในการศึกษานี้ hydrogels ช่วยกันได้จัด fabricated จาก divinyl, tetrafunctional poly(ethylene glycol) (PEG) และ macromers multivinyl โดย poly(vinyl alcohol) (PVA) ให้เจ homopolymer และโคพอลิเมอร์แบบฟอร์ม เจเหล่านี้มีลักษณะของอัตราส่วนบวม volumetric และโพรไฟล์การสูญเสียมวลเป็นฟังก์ชันของเวลาย่อยสลาย โดยรูปแบบของ macromer เคมีและการทำงาน เวลาย่อยสลายเปลี่ยนจาก homopolymer PVA เจน้อยกว่า 1 วันวัน 34 เจ PEG บริสุทธิ์ นอกจากนี้ สื่อ degrading ผลขาดทุนโดยรวม และลดลงลดเวลา 34 วันที่ 12 ทำเครื่องหมายถูกสังเกต ด้วยเจ PEG เมื่อถูกจ้างสื่อเฉพาะ chondrocyte ที่ประกอบด้วยซีรั่มวัวและทารกในครรภ์ เป็นเรื่องน่าสนใจ เมื่อได้รูปแบบเจโคพอลิเมอร์ของ PEG และ PVA, PVA ที่ออกตลอดทั้งแนะนำการสลายตัว (ตามที่กำหนด โดยเจลซึม chromatography) ว่า cross-linking covalent ของ PVA ในเครือข่ายที่อาศัย copolymerizing กับ PEG macromer การประเมินเหล่านี้เจนวนิยายสำหรับงานวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน chondrocytes มี photoencapsulated ในเครือข่ายโคพอลิเมอร์ และอ่างเพาะเลี้ยงถึง 6 สัปดาห์ ดีเอ็นเอ glycosaminoglycan (ปิดปาก), และคอลลาเจนรวมเนื้อหาเพิ่มเวลาวัฒนธรรม และเนื้อเยื่อ neocartilaginous ได้ใน 6 สัปดาห์ homogeneously ถูกกระจายเห็น histologically ชีวเคมีวิเคราะห์เปิดเผยว่า โครงสร้างที่มีตั้งแต่ 0.66 ± 0.04 μg ของดีเอ็นเอ/มิลลิกรัมเปียกน้ำหนัก (ww), 1.0 ± 0.05% ปิด ปาก/ww และ 0.29 ± 0.07% รวมคอลลา เจน/ww ที่ 6 สัปดาห์ นอกจากนี้ โมดูลัส compressive ที่เพิ่มขึ้นระหว่างวัฒนธรรม 7 การ 97 kPa เป็นเนื้อเยื่อ neocartilaginous พัฒนา และเสื่อมโทรมเจ ในสรุป fabricating hydrogels ผ่าน copolymerization ของ PEG และ PVA macromers เป็นเครื่องมือมีประสิทธิภาพสำหรับ encapsulating chondrocytes ควบคุมโพรไฟล์สลายตัวเจล และสร้างเนื้อเยื่อ cartilaginous

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การปรับแต่งรูปแบบการย่อยสลายของผู้ให้บริการมือถือลิเมอร์เพื่อให้ตรงกับมือถือและเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อเป็นตัวแปรที่สำคัญสำหรับการออกแบบ (กระดูกอ่อน) วิศวกรรมเนื้อเยื่อ ในการศึกษานี้ไฮโดรเจลที่สามารถย่อยสลายได้ถูกประดิษฐ์จาก divinyl โพลี tetrafunctional (เอทิลีนไกลคอล) (PEG) และ multivinyl โพลีมัลติฟังก์ชั่ (ไวนิลแอลกอฮอล์) (PVA) macromers ในรูปแบบโฮโมและเจลลิเมอร์ เจลเหล่านี้โดดเด่นด้วยอัตราการบวมของพวกเขาปริมาตรและรูปแบบการสูญเสียมวลเป็นหน้าที่ของเวลาการย่อยสลาย โดยรูปแบบของเคมี macromer และการทำงานเวลาการย่อยสลายเปลี่ยนจากน้อยกว่า 1 วันเกิดโฮโมเจล PVA ถึง 34 วันสำหรับการเจล PEG บริสุทธิ์ นอกจากนี้สื่อที่มีอิทธิพลต่อการย่อยสลายการสูญเสียมวลและลดเวลาการทำเครื่องหมายในการย่อยสลาย, 34-12 วันถูกตั้งข้อสังเกตกับเจล PEG เมื่อกลาง chondrocyte เฉพาะที่มีซีรั่มวัวของทารกในครรภ์เป็นลูกจ้าง ที่น่าสนใจเมื่อเจลลิเมอร์ของ PEG และ PVA กำลังก่อตัวขึ้น, PVA ถูกปล่อยออกมาตลอดการย่อยสลาย (ตามที่กำหนดโดยโคซึมผ่านเจล) บอกโควาเลนต์ที่ข้ามการเชื่อมโยงของ PVA ในเครือข่ายได้รับการอำนวยความสะดวกโดย copolymerizing กับ PEG macromer เพื่อประเมินเจนวนิยายเหล่านี้สำหรับการใช้งานทางด้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน chondrocytes ถูก photoencapsulated ในเครือข่ายลิเมอร์และเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองได้ถึง 6 สัปดาห์ ดีเอ็นเอ glycosaminoglycan (GAG), คอลลาเจนและเนื้อหารวมเพิ่มขึ้นกับเวลาวัฒนธรรมและเนื้อเยื่อ neocartilaginous ผลที่ 6 สัปดาห์กระจายเป็นเนื้อเดียวกันเท่าที่เห็นการตรวจชิ้นเนื้อ การวิเคราะห์ทางชีวเคมีพบว่าโครงสร้างแบ่งเป็น 0.66 ± 0.04 ไมโครกรัมของดีเอ็นเอ / มิลลิกรัมน้ำหนักเปียก (WW) 1.0 ± 0.05% GAG / WW, และ 0.29 ± 0.07% รวมคอลลาเจน / WW ที่ 6 สัปดาห์ นอกจากนี้โมดูลัสอัดเพิ่มขึ้นในช่วงวัฒนธรรม 7-97 กิโลปาสคาลเป็นเนื้อเยื่อ neocartilaginous พัฒนาและเจลสลายตัว ในการสรุปการผลิตไฮโดรเจลผ่านต์ PEG และ PVA macromers เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการ encapsulating chondrocytes ควบคุมรูปแบบการย่อยสลายเจลและสร้างเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การปรับแต่งประสิทธิภาพโปรไฟล์ของพอลิเมอร์ซึ่งตรงกับเซลล์และเซลล์เนื้อเยื่อที่สำคัญคือการออกแบบพารามิเตอร์ ( กระดูกอ่อน ) วิศวกรรมเนื้อเยื่อ ในการศึกษานี้ถูกประดิษฐ์จากไฮโดรเจล สลาย Divinyl tetrafunctional , พอลิเอธิลีนไกลคอล ( PEG ) และ multivinyl multifunctional , พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ ( PVA ) macromers โฮโมพอลิเมอร์ที่มีรูปแบบและเจลเจลเหล่านี้มีลักษณะบวมและอัตราส่วนของปริมาตรโปรไฟล์ของการสูญเสียมวลเป็นฟังก์ชันของเวลาในการย่อยสลาย โดยรูปแบบของ macromer เคมีและการทํางาน การเวลาเปลี่ยนจากน้อยกว่า 1 วัน 34 วัน โฮโมพอลิเมอร์เจลพอลิไวนิลแอลกอฮอล์เจลตรึงบริสุทธิ์ นอกจากนี้ การสื่อความหมายการสูญเสียมวล และลดเวลาการย่อยสลายจาก 34 12 วัน พบว่า มีหมุดเจลเมื่อ chondrocyte เฉพาะอาหารที่มีครรภ์วัว ซีรั่มที่ใช้ ทั้งนี้ เมื่อโคโพลิเมอร์เจลของหมุดและ PVA เป็นตั้งขึ้นPVA ถูกปล่อยออกมาตลอดการ ( ตามที่กำหนดโดยวิธีโครมาโทกราฟีใช้เจล ) แนะนำว่า โมเลกุลโควาเลนต์ของ PVA ในเครือข่ายได้สะดวก โดย copolymerizing กับหมุด macromer . เพื่อประเมินเจลนวนิยายเหล่านี้กระดูกอ่อนเนื้อเยื่อวิศวกรรม การประยุกต์ใช้การจับกันเป็น photoencapsulated ในเครือข่าย และเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองที่มีถึง 6 สัปดาห์ ดีเอ็นเอโชว์มียัวร์เลิฟ ( มุข ) และปริมาณคอลลาเจนรวมเพิ่มขึ้นกับเวลา วัฒนธรรม และผล neocartilaginous เนื้อเยื่อที่ 6 สัปดาห์ก็เป็นเนื้อเดียวกันกระจายตามที่เห็นภาพ . การวิเคราะห์ทางชีวเคมีพบว่า โครงสร้าง ซึ่งประกอบด้วย 2 ± 0.04 μกรัมของดีเอ็นเอ / มิลลิกรัมต่อน้ำหนักเปียก ( WW ) 1.0 ± 0.05 % มุข / WW และ 0.29 ± 0.07 % WW ทั้งหมดคอลลาเจน / 6 สัปดาห์ นอกจากนี้โมดูลัสแรงอัดเพิ่มขึ้นระหว่างวัฒนธรรมจาก 7 97 kPa เป็นเนื้อเยื่อ neocartilaginous มีวิวัฒนาการและเจลสลายตัว ในการสรุป , fabricating เจลผ่านโคพอลิเมอไรเซชันของพอลิไวนิลแอลกอฮอล์ macromers ตรึงและเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการจับกันห่อหุ้มเจลโปรไฟล์ควบคุมการย่อยสลายและสร้างคาทิแลจเนื้อเยื่อ