Biostable electrospun microfibrous

Biostable electrospun microfibrous scaffolds mitigate hypertrophic scar contraction in an immune-competent murine modelBurn injuries in the United States account for over one million hospital admissions per year, with treatment estimated at four billion dollars. Of severe burn patients, 30-90% will develop hypertrophic scars (HSc). In this study, we evaluate the impact of an elastomeric, randomly-oriented biostable polyurethane (PU) scaffold on HSc-related outcomes. In vitro, fibroblast-seeded PU scaffolds contracted significantly less and demonstrated fewer αSMA+ myofibroblasts compared to fibroblast-seeded collagen lattices. In a murine HSc model, collagen coated PU (ccPU) scaffolds significantly reduced HSc contraction as compared to untreated control wounds and wounds treated with the clinical standard of care. Our data suggest that electrospun ccPU scaffolds meet the requirements to reduce HSc contraction including reduction of in vitro HSc related outcomes, diminished scar stiffness, and reduced scar contraction. While clinical dogma suggests treating severe burn patients with rapidly biodegrading skin equivalents, our data suggest that a more long-term scaffold may possess merit in reducing HSc. Statement of Significance In severe burns treated with skin grafting, between 30% and 90% of patients develop hypertrophic scars (HSc). There are no therapies to prevent HSc, and treatments are marginally effective. This work is the first example we are aware of which studies the impact of a permanent electrospun elastomer on HSc contraction in a murine model that mimics the human condition. Collagen coated polyurethane scaffolds decrease αSMA+ myofibroblast formation in vitro, prevent stiffening of scar tissue, and mitigate HSc contraction. Unlike current standards of care, electrospun, polyurethane scaffolds do not lose architecture over time. We propose that the future bioengineering strategy of mitigating HSc contraction should consider a long-term elastomeric matrix which persists within the wound bed throughout the remodeling phase of repair.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

โครงสร้างเส้นใยไมโครไฟโบรสปันแบบชีวภาพที่ย่อยสลายได้ช่วยลดการหดตัวของแผลเป็นที่มีการเจริญเติบโตมากเกินไปในแบบจำลองหนูที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่องการบาดเจ็บจากการเผาไหม้ในสหรัฐอเมริกาคิดเป็นสัดส่วนการเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลมากกว่าหนึ่งล้านครั้งต่อปี โดยมีค่ารักษาประมาณสี่พันล้านดอลลาร์ ในผู้ป่วยแผลไหม้ขั้นรุนแรง 30-90% จะเกิดแผลเป็น Hypertrophic (HSc) ในการศึกษานี้ เราประเมินผลกระทบของโครงโพลียูรีเทน (PU) ที่ย่อยสลายทางชีวภาพได้แบบอีลาสโตเมอร์แบบสุ่มต่อผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับ HSc ในหลอดทดลอง โครงสร้าง PU จากเมล็ดไฟโบรบลาสต์หดตัวน้อยลงอย่างมีนัยสำคัญและแสดงให้เห็น αSMA+ ไมโอไฟโบรบลาสต์น้อยลง เมื่อเปรียบเทียบกับโครงข่ายคอลลาเจนจากเมล็ดไฟโบรบลาสต์ ในแบบจำลอง HSc ของหนู โครงสร้าง PU (ccPU) ที่เคลือบด้วยคอลลาเจนช่วยลดการหดตัวของ HSc ได้อย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบกับบาดแผลควบคุมและบาดแผลที่ไม่ได้รับการรักษาด้วยมาตรฐานการดูแลทางคลินิก ข้อมูลของเราแนะนำว่าโครงแบบ electrospun ccPU ตรงตามข้อกำหนดในการลดการหดตัวของ HSc รวมถึงการลดผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับ HSc ในหลอดทดลอง ลดความแข็งของแผลเป็น และลดการหดตัวของแผลเป็น แม้ว่าความเชื่อทางคลินิกจะแนะนำการรักษาผู้ป่วยที่มีอาการไหม้อย่างรุนแรงโดยมีความเทียบเท่าผิวหนังที่ย่อยสลายทางชีวภาพอย่างรวดเร็ว แต่ข้อมูลของเราชี้ให้เห็นว่าการสนับสนุนในระยะยาวอาจมีประโยชน์ในการลด HSc คำชี้แจงความสำคัญ ในแผลไหม้อย่างรุนแรงที่รักษาด้วยการปลูกถ่ายผิวหนัง ผู้ป่วยระหว่าง 30% ถึง 90% จะเกิดแผลเป็น Hypertrophic (HSc) ไม่มีการรักษาเพื่อป้องกัน HSc และการรักษาก็มีประสิทธิผลเพียงเล็กน้อย งานนี้เป็นตัวอย่างแรกที่เราทราบว่ามีการศึกษาผลกระทบของอิเล็กโตรสปันอีลาสโตเมอร์แบบถาวรต่อการหดตัวของ HSc ในแบบจำลองของหนูที่เลียนแบบสภาพของมนุษย์ โครงโพลียูรีเทนที่เคลือบด้วยคอลลาเจนช่วยลดการสร้าง αSMA+ ไมโอไฟโบรบลาสต์ ในหลอดทดลอง ป้องกันการแข็งตัวของเนื้อเยื่อแผลเป็น และลดการหดตัวของ HSc โครงโพลียูรีเทนต่างจากมาตรฐานการดูแลในปัจจุบัน อิเล็กโตรสปันไม่สูญเสียสถาปัตยกรรมเมื่อเวลาผ่านไป เราเสนอว่ากลยุทธ์ทางวิศวกรรมชีวภาพในอนาคตของการลดการหดตัวของ HSc ควรพิจารณาเมทริกซ์อีลาสโตเมอร์ระยะยาวซึ่งคงอยู่บนเตียงแผลตลอดขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงของการซ่อมแซม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การสนับสนุนไมโครไฟเบอร์แบบไฟฟ้าที่มีความเสถียรทางชีวภาพช่วยลดการหดตัวของรอยแผลเป็นในรูปแบบเมาส์ภูมิคุ้มกัน
ในสหรัฐอเมริกามีผู้เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลมากกว่า 1 ล้านคนต่อปีจากแผลไฟไหม้และค่าใช้จ่ายในการรักษาประมาณ $ 4 พันล้าน ในผู้ป่วยที่มีแผลไหม้รุนแรง 30-90% จะมีรอยแผลเป็น hyperplastic care (Hsc) ในการศึกษานี้เราได้ประเมินผลกระทบของอีลาสโตเมอร์การสนับสนุนโพลียูรีเทนที่มีความเสถียรทางชีวภาพ (PU) แบบสุ่มในผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับ HSc ในหลอดทดลองการหดตัวของขาตั้ง PU ที่ฝังไฟโบรบลาสต์ลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับตาข่ายคอลลาเจนที่ได้รับวัคซีนไฟโบรบลาสต์และมีอัลฟา SMA + myofibroblast น้อยกว่า ในรูปแบบ HSc ของเมาส์การสนับสนุน PU (ccPU) เคลือบคอลลาเจนช่วยลดการหดตัวของ HSc อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับบาดแผลที่ไม่ได้รับการรักษาและแผลที่ได้รับการรักษาด้วยการดูแลมาตรฐานทางคลินิก ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าวงเล็บ CCPU ของ electroplun ตอบสนองความต้องการในการลดการหดตัวของ HSc รวมถึงการลดผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับ HSc ในหลอดทดลองและลดรอยแผลเป็น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การยึดเส้นใยไมโครไฟเบอร์ที่มีเสถียรภาพทางชีวภาพช่วยลดการหดตัวของแผลเป็นhyperplasiaในรูปแบบของหนูที่ใช้งานระบบภูมิคุ้มกัน
จํานวนผู้ที่เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลในสหรัฐอเมริกาในแต่ละปีมีจํานวนมากกว่าหนึ่งล้านคนและค่าใช้จ่ายในการรักษาอยู่ที่ประมาณสี่พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในผู้ป่วยที่มีแผลไหม้รุนแรง30-90 %จะเกิดแผลเป็นhyperplasia ( HSc ) ในการศึกษานี้เราได้ประเมินผลของโครงสร้างโพลียูรีเทนที่มีเสถียรภาพทางชีวภาพ( PU )ที่มีความยืดหยุ่นและแบบสุ่มต่อผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับHSc ในหลอดทดลองการหดตัวของโครงสร้างPUที่ได้รับการฉีดพ่นด้วยไฟโบรบลาสต์มีขนาดเล็กลงอย่างมีนัยสําคัญและแสดงให้เห็นถึงαSMA + myoblastsน้อยลงเมื่อเทียบกับเส้นใยคอลลาเจนที่ฉีดพ่นด้วยไฟโบรบลาสต์ ในแบบจําลองHScหนูการหดตัวของHScลดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อเทียบกับแผลที่ไม่ได้รับการรักษาและบาดแผลที่ได้รับการรักษาตามมาตรฐานการดูแลทางคลินิก ข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าstent ccpu electroporatedตอบสนองความต้องการในการลดการหดตัวของHScรวมถึงการลดผลที่เกี่ยวข้องกับHScในหลอดทดลองลดความแข็งแกร่งของแผลเป็นและลดการหดตัวของแผลเป็น แม้ว่าหลักคําสอนทางคลินิกแนะนําให้ใช้สารทดแทนผิวที่ย่อยสลายได้อย่างรวดเร็วในการรักษาผู้ป่วยที่มีอาการไหม้รุนแรงข้อมูลของเราแสดงให้เห็นว่าstentในระยะยาวอาจมีข้อดีในการลดHSc คําแถลงความหมายในการรักษาแผลไหม้ที่รุนแรงด้วยการปลูกถ่ายผิวหนัง30 %ถึง90 %ของผู้ป่วยพัฒนาแผลเป็นhyperplasia ( HSc ) ปัจจุบันไม่มีการรักษาเพื่อป้องกันHScและผลการรักษามีข้อจํากัด งานนี้เป็นตัวอย่างแรกที่เรารู้เกี่ยวกับผลกระทบของelectroelastomersถาวรต่อการหดตัวของHScในรูปแบบของหนูที่จําลองสภาพของมนุษย์ โครงโพลียูรีเทนเคลือบคอลลาเจนช่วยลดการก่อตัวของαSMA + myoblastในหลอดทดลองป้องกันการแข็งตัวของแผลเป็นและลดการหดตัวของHSc ซึ่งแตกต่างจากมาตรฐานการดูแลในปัจจุบันโครงยึดโพลียูรีเทนไฟฟ้าจะไม่สูญเสียโครงสร้างเมื่อเวลาผ่านไป เราขอแนะนําว่ากลยุทธ์ทางชีววิศวกรรมในอนาคตเพื่อลดการหดตัวของHScควรพิจารณาเมทริกซ์ยืดหยุ่นในระยะยาวที่ยังคงอยู่ในเตียงบาดแผลในระหว่างขั้นตอนการฟื้นฟู