Newly prepared and characterized nanocomposite scaffolds with suitable structural and mechanical properties for colonization with mesenchymal stem cells promoting the regeneration of defective bone tissue with the required rate of safe biodegradation will be evaluated on the basis of in vitro and in vivo tests. Their proposed composition will combine the advantages of biodegradable polylactide electrospun nanofibers, natural collagen matrix supplemented with sodium hyaluronate and natural calcium phosphate nanoparticles. The preparation process will be optimized, aiming at an interconnected and homogeneously porous material with a nano/microstructured surface, outstanding mechanical properties and a controlled rate of biodegradation capable of withstanding dynamic culture conditions and encouraging homogeneous mesenchymal stem cell (MSC) colonization. This will be tested in vitro, and the acquired knowledge will be transferred to in vivo experiments with miniature pigs.

Cílem tohoto projektu jsou in vitro a in vivo hodnocení nově připravených a charakterizovaných nanokompozitních nosičů se strukturními a mechanickými vlastnostmi optimálními pro osazování mesenchymálními kmenovými buňkami (MSC). Jejich navrhované složení bude kombinovat výhody biodegradabilních alifatických polyesterů ve formě nanovláken, přírodního kolagenu jako matrice, a přírodního kalcium fosfátu ve formě nanočástic, to vše doplněno hyaluronanem sodným. Proces přípravy bude optimalizován s cílem dosažení homogenně porézní mikrostruktury se vzájemně propojenými póry s nano/mikro strukturovaným povrchem, s vhodnými mechanickými vlastnostmi a řízenou dobou biodegradace a to vše s ohledem na získání optimálního systému pro osazování MSC. Výsledky získané pomocí testů in vitro budou využity v testech in vivo na modelu miniaturních prasat.

Development and comprehensive pre-clinical testing of novel composite materials for bone surgery

Doba řešení: 2015-2018

Obsahuje literaturu