Gene activated scaffolds incorporating star-shaped polypeptide-pDNA nanomedicines accelerate bone tissue regeneration<i>in vivo</i>
Notice bibliographique
Résumé
Increasingly, tissue engineering strategies such as the use of biomaterial scaffolds augmented with specific biological cues are being investigated to accelerate the regenerative process. For example, significant clinical challenges still exist in efficiently healing large bone defects which are above a critical size. Herein, we describe a cell-free, biocompatible and bioresorbable scaffold incorporating a novel star-polypeptide biomaterial as a gene vector. This gene-loaded scaffold can accelerate bone tissue repair in vivo in comparison to a scaffold alone at just four weeks post implantation in a critical sized bone defect. This is achieved via the in situ transfection of autologous host cells which migrate into the implanted collagen-based scaffold via gene-loaded, star-shaped poly(l-lysine) polypeptides (star-PLLs). In vitro, we demonstrate that star-PLL nanomaterials designed with 64 short poly(l-lysine) arms can be used to functionalise a range of collagen based scaffolds with a dual therapeutic cargo (pDual) of the bone-morphogenetic protein-2 plasmid (pBMP-2) and vascular endothelial growth factor plasmid (pVEGF). The versatility of this polymeric vector is highlighted in its ability to transfect Mesenchymal Stem Cells (MSCs) with both osteogenic and angiogenic transgenes in a 3D environment from a range of scaffolds with various macromolecular compositions. In vivo, we demonstrate that a bone-mimetic, collagen-hydroxyapatite scaffold functionalized with star-PLLs containing either 32- or 64- poly(l-lysine) arms can be used to successfully deliver this pDual cargo to autologous host cells. At the very early timepoint of just 4 weeks, we demonstrate the 64-star-PLL-pDual functionalised scaffold as a particularly efficient platform to accelerate bone tissue regeneration, with a 6-fold increase in new bone formation compared to a scaffold alone. Overall, this article describes for the first time the incorporation of novel star-polypeptide biomaterials carrying two therapeutic genes into a cell free scaffold which supports accelerated bone tissue formation in vivo.
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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 ».