Titania–hydroxyapatite nanocomposite coatings support human mesenchymal stem cells osteogenic differentiation
Notice bibliographique
Résumé
In addition to mechanical and chemical stability, the third design goal of the ideal bone-implant coating is the ability to support osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs). Plasma-sprayed TiO(2)-based bone-implant coatings exhibit excellent long-term mechanical properties, but their applications in bone implants are limited by their bioinertness. We have successfully produced a TiO(2) nanostructured (grain size <50 nm) based coating charged with 10% wt hydroxyapatite (TiO(2)-HA) sprayed by high-velocity oxy-fuel. On Ti64 substrates, the novel TiO(2)-HA coating bond 153× stronger and has a cohesive strength 4× higher than HA coatings. The HA micro- and nano-sized particles covering the TiO(2)-HA coating surface are chemically bound to the TiO(2) coating matrix, producing chemically stable coatings under high mechanical solicitations. In this study, we elucidated the TiO(2)-HA nanocomposite coating surface chemistry, and in vitro osteoinductive potential by culturing human MSCs (hMSCs) in basal and in osteogenic medium (hMSC-ob). We assessed the following hMSCs and hMSC-ob parameters over a 3-week period: (i) proliferation; (ii) cytoskeleton organization and cell-substrate adhesion; (iii) coating-cellular interaction morphology and growth; and (iv) cellular mineralization. The TiO(2) -HA nanocomposite coatings demonstrated 3× higher hydrophilicity than HA coatings, a TiO(2)-nanostructured surface in addition to the chemically bound HA micron- and nano-sized rod to the surface. hMSCs and hMSC-ob demonstrated increased proliferation and osteoblastic differentiation on the nanostructured TiO(2)-HA coatings, suggesting the TiO(2)-HA coatings nanostructure surface properties induce osteogenic differentiation of hMSC and support hMSC-ob osteogenic potential better than our current golden standard HA coating.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».