Substanță Chitosan hidrogeluri pentru regenerarea discurilor intervertebrale - Substanță

hidrogeluri

Imaginea antetului a fost achiziționată de pe Istock.com și este protejată prin drepturi de autor.

Terapia celulară utilizând celule încapsulate în matrice injectabile este o tehnică promițătoare pentru tratamentul minim invaziv al degenerescenței discului intervertebral, care este una dintre principalele cauze ale durerilor de spate care afectează 19% din populația lumii. Cu toate acestea, această abordare terapeutică este limitată de proprietățile mecanice în general slabe ale matricelor injectabile. Studiul actual demonstrează potențialul unor noi formulări de hidrogel chitosan sensibil la căldură cu proprietăți mecanice interesante pentru regenerarea discului intervertebral, în special partea centrală numită nucleus pulposus (NP).

Introducere

Degenerarea discului intervertebral (IVD) este una dintre cauzele majore ale durerii lombare [1], afectând 19% din populația lumii [2]. Tehnicile actuale de gestionare a acestei disfuncții nu sunt doar extrem de invazive, ci și ineficiente în restabilirea completă a funcțiilor biomecanice ale IVD. Dezvoltarea de noi tehnici minim invazive, axate pe repararea sau restaurarea IVD, devine, prin urmare, relevantă. Una dintre tehnicile promițătoare pentru această aplicație este terapia celulară. Această tehnică implică injectarea celulelor și a anumitor molecule, eventual încapsulate în matrici biocompatibile, cu scopul de a regenera discul, în special partea centrală a acestuia: nucleul pulpos (NP). Cu toate acestea, această aplicație este limitată de proprietățile mecanice în general foarte slabe ale matricelor injectabile studiate până acum [3, 4].

Echipa noastră a dezvoltat recent hidrogeluri chitosan „Macromoleculă prezentă pe coaja crustaceelor ​​și moluștelor precum și pe anumite ciuperci” ref. Jurnalul femeilor. https://sante-medecine.journaldesfemmes.fr/faq/17651-chitosane-chitosan-definition injectabile cu proprietăți mecanice mai bune și citocompatibilitate mai bună Citocompatibilitatea este capacitatea unui material sau a unui mediu de a tolera prezența celulelor fără a le afecta supraviețuirea sau funcția [5]. Aceste formulări, lichide la temperatura camerei, dar gelificate la 37 ° C, ar putea fi optimizate pentru regenerarea IVD. Obiectivul formal al acestei lucrări este studierea acestor formulări și determinarea celor care prezintă un potențial pentru suportul mecanic al NP uman, permițând în același timp supraviețuirea celulelor NP încapsulate și sinteza unui țesut de compoziție similar cu cel al NP Native.

Material si metode

Hidrogelurile au fost preparate prin amestecarea unei soluții acide de chitosan și soluții de agenți de gelificare Soluție utilizată pentru a induce gelificarea constând din hidrogencarbonat de sodiu (SHC), tampon fosfat (PB) și/sau β-glicerofosfat (BGP). Compoziția celor patru formulări testate este prezentată în Tabelul 1.

Bord 1 Compoziția formulărilor de hidrogel chitosan și osmolalitatea acestora

Au fost efectuate teste reologice cu un reometru de rotație (Anton Paar) la temperatura camerei (22 ° C) și la temperatura corpului (37 ° C) pentru a testa respectiv stabilitatea formulărilor la 22 ° C și profilul de gelificație la 37 ° C. Au fost efectuate teste mecanice în compresie neconfigurată pe hidrogeluri incubate timp de 24 de ore la 37 ° C pentru a determina modulul secant al lui Young. Parametru mecanic pentru a caracteriza rigiditatea unui material din fiecare probă. Aceste proprietăți mecanice au fost comparate cu cele ale NP uman în compresie neconfigurată utilizând un test de relaxare a stresului incremental [6].