In vitro and in vivo investigation of a zonal microstructured scaffold for osteochondral defect repair
Notice bibliographique
Résumé
Articular cartilage is comprised of zones that vary in architecture, extracellular matrix composition, and mechanical properties. Here, we designed and engineered a porous zonal microstructured scaffold from a single biocompatible polymer (poly [ϵ-caprolactone]) using multiple fabrication strategies: electrospinning, spherical porogen leaching, directional freezing, and melt electrowriting. With this approach we mimicked the zonal structure of articular cartilage and produced a stiffness gradient through the scaffold which aligns with the mechanics of the native tissue. Chondrocyte-seeded scaffolds accumulated extracellular matrix including glycosaminoglycans and collagen II over four weeks in vitro. This prompted us to further study the repair efficacy in a skeletally mature porcine model. Two osteochondral lesions were produced in the trochlear groove of 12 animals and repaired using four treatment conditions: (1) microstructured scaffold, (2) chondrocyte seeded microstructured scaffold, (3) MaioRegen™, and (4) empty defect. After 6 months the defect sites were harvested and analyzed using histology, micro computed tomography, and Raman microspectroscopy mapping. Overall, the scaffolds were retained in the defect space, repair quality was repeatable, and there was clear evidence of osteointegration. The repair quality of the microstructured scaffolds was not superior to the control based on histological scoring; however, the lower score was biased by the lack of histological staining due to the limited degradation of the implant at 6 months. Longer follow up studies (e.g., 1 yr) will be required to fully evaluate the efficacy of the microstructured scaffold. In conclusion, we found consistent scaffold retention, osteointegration, and prolonged degradation of the microstructured scaffold, which we propose may have beneficial effects for the long-term repair of osteochondral defects.
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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) | 0,000 | 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 ».