Development of a biphasic scaffold for osteochondral repair based on a collagen hydrogel and bioceramic platform approach

Autor/a

Gubert Cellalbo, Sara

Abstract

La osteoartirits (OA) és una malaltia de tota la unitat articular caracteritzada per la degradació i pèrdua de matriu extracel·lular (ECM) del cartílag articular, engrossiment de l’os subcondral (SC), formació d’osteòfits i graus variables d’inflamació del sinovi. El cartílag articular adult té una capacitat limitada de creixement i autoreparació a causa de la seva naturalesa avascular i el nombre limitat de cèl·lules. Els tractaments actuals per restaurar la funció dels teixits tenen nombroses limitacions en quan a propietats mecàniques, composició, organització zonal, interfície entre cartílag hialí i os subcondral i capacitat de condrogènesi. Per tant, hi ha un gran interès en desenvolupar noves estratègies terapèutiques basades en l’enginyeria de teixits per al tractament de l’OA. El present treball té com a objectiu dissenyar un cadafal osteocondral biomimètic amb cèl·lules mare mesenquimals autòlegues (MSC), que reprodueixi les complexes propietats fisicoquímiques i mecàniques trobades in vivo. El cadafal consta d’un hidrogel de col·lagen tipus I, àcid hialurònic i sulfat de condroïtina per a la capa similar al cartílag i una plataforma bioceràmica per a la capa òssia subcondral unida entre si mitjançant una monocapa de pentafluorofenil metacrilat (PFM) dipositada sobre una plataforma bioceràmica per deposició de vapor químic per plasma (PCVD). Aquesta monocapa PFM proporciona una unió per a les fibres de col·lagen que són els llocs de nucleació per al conjunt de l’hidrogel.
S'han avaluat diverses plataformes bioceràmiques, com ara hidroxiapatita (HA) i un bioceràmic comercial (Cerasorb®), i biomaterials naturals que són la pols d'os natural humà, mostrant resultats prometedors per als biomaterials naturals. A més, diferents formulacions d’hidrogels amb un contingut més alt de col·lagen i glicosaminoglicans (GAGs) han demostrat una viabilitat cel·lular satisfactòria, un augment del rendiment mecànic a més del potencial de condrogènesi de les cèl·lules mare mesenquimals derivades de teixit adipós (AMSC). En general, hem obtingut un teixit de tipus cartílag articular de AMSCs amb un gran potencial per ser utilitzat en estratègies de reparació osteocondral en la OA. Aquests descobriments proporcionen evidències de que el cadafal bifàsic proposat es pot estudiar i desenvolupar per convertir-se en una aproximació adequada per al tractament de l’OA.

Director/a

Borrós i Gómez, Salvador
Teixidó Bartés, Robert

Estudis

IQS SE - Màster en Bioenginyeria

Data

2021-09-29