Competitive Protein Binding Influences Heparin-Based Modulation of Spatial Growth Factor Delivery for Bone Regeneration
Notice bibliographique
Résumé
Tissue engineering strategies involving the in vivo delivery of recombinant growth factors are often limited by the inability of biomaterials to spatially control diffusion of the delivered protein within the site of interest. The poor spatiotemporal control provided by porous collagen sponges, which are used for the clinical delivery of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) for bone regeneration, has necessitated the use of supraphysiological protein doses, leading to inflammation and heterotopic ossification. This study describes a novel tissue engineering strategy to spatially control rapid BMP-2 diffusion from collagen sponges in vivo by creating a high-affinity BMP-2 sink around the collagen sponge. We designed an electrospun poly-ɛ-caprolactone nanofiber mesh containing physically entrapped heparin microparticles, which have been previously demonstrated to bind and retain large amounts of BMP-2. Nanofiber meshes containing 0.05 and 0.10 mg of microparticles/cm2 demonstrated increased BMP-2 binding and decreased BMP-2 release in vitro compared with meshes without microparticles. However, when microparticle-containing meshes were used in vivo to limit the diffusion of BMP-2 delivered by using collagen sponges in a rat femoral defect, no differences in heterotopic ossification or biomechanical properties were observed. Further investigation revealed that, although BMP-2 binding to heparin microparticles was rapid, the presence of serum components attenuated microparticle-BMP-2 binding and increased BMP-2 release in vitro. These observations provide a plausible explanation for the results observed in vivo and suggest that competitive protein binding in vivo may hinder the ability of affinity-based biomaterials to modulate growth factor delivery.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».