International journal of molecular sciences
2026-03-23
Kompozytowe granularne hydrożele na bazie chitozanu i żelatyny do regeneracji tkanki chrzęstnej
Chitosan- and Gelatin-Based Composite Granular Hydrogels for Cartilage Tissue Regeneration.
Recenzja AI
Cel badania
Celem badania było opracowanie i charakterystyka heterogenicznych kompozytowych granularnych hydrożeli wspomagających regenerację tkanki chrzęstnej.
Metoda
W badaniu zastosowano metodę emulsyjną do przygotowania mikropartykuł chitozanu i żelatyny, które następnie mieszano z metakrylowanym alginianem i sieciowano w celu utworzenia hydrożeli.
Wyniki
Hydrożele wykazały zwiększoną sztywność i zmniejszoną utratę masy, a także promowały różnicowanie chondrogeniczne komórek macierzystych, co skutkowało znaczącym wzrostem liczby komórek i depozycją glikozaminoglikanów.
Znaczenie dla praktyki
Badanie to może mieć istotne znaczenie dla praktyki klinicznej w Polsce, oferując nowe możliwości w regeneracji tkanki chrzęstnej, co jest szczególnie ważne w leczeniu urazów i chorób stawów.
Abstrakt oryginalny
Cartilage regeneration remains an unmet clinical challenge. Despite the great advances in the production of hydrogels as support matrices for cartilage regeneration, the resulting mechanical properties remain low. Granular composite hydrogels appear as ideal candidates due to their injectability and modularity in design. Here, we report on the fabrication and characterization of heterogeneous composite granular hydrogels based on methacrylated chitosan (CHIMA) and gelatin (GelMA) microparticles supported by an interstitial methacrylated alginate (ALMA) matrix. Microparticles were prepared by an oil-emulsion method and their size and morphology optimized, resulting in CHIMA and GelMA microparticles of 10.8 µm (95% CI 9.2, 13.1) and 115.8 µm (95% CI 107.5, 137.6) in diameter, respectively. The microparticles were mixed with ALMA and crosslinked to form granular hydrogels that demonstrated reduced swelling and weight loss. The storage modulus increased from 33 to 66.4 kPa for CHIMA/ALMA hydrogels and from 11.5 to 19.5 kPa for GelMA/ALMA hydrogels when the particle concentration increased from 10 to 50%, and was higher than traditional ALMA hydrogels. Hydrogels of 50:50 CHIMA:GelMA permitted a 6.6-fold increase in cell number after 28 days of culture, and promoted the chondrogenic differentiation of embedded mouse mesenchymal stem cells with a glycosaminoglycan deposition of over 15 µg and the expression of chondrogenic markers.
Źródło
International journal of molecular sciences
2026-03-23
DOI: 10.3390/ijms27062889
PMID: 41898749
PubMed Pełny tekst