Designing of a Multifunctional 3D-Printed Biomimetic Theragenerative Aerogel Scaffold via Mussel-Inspired Chemistry: Bioactive Glass Nanofiber-Incorporated Self-Assembled Silk Fibroin with Antibacterial, Antiosteosarcoma, and Osteoinductive Properties
Notice bibliographique
Résumé
Biomaterial-mediated bone tissue engineering (BTE) offers an alternative, interesting approach for the restoration of damaged bone tissues in postsurgery osteosarcoma treatment. This study focused on synthesizing innovative composite inks, integrating self-assembled silk fibroin (SF), tannic acids (TA), and electrospun bioactive glass nanofibers 70SiO 2 -25CaO-5P 2 O 5 (BGNF). By synergistically combining the unique characteristics of these three components through self-assembly and microextrusion-based three-dimensional (3D) printing, our goal was to produce durable and versatile aerogel-based 3D composite scaffolds. These scaffolds were designed to exhibit hierarchical porosity along with antibacterial, antiosteosarcoma, and bone regeneration properties. Taking inspiration from mussel foot protein attachment chemistry involving the coordination of dihydroxyphenylalanine (DOPA) amino acids with ferric ions (Fe 3+ ), we synthesized a tris-complex catecholate-iron self-assembled composite gel. This gel formation occurred through the coordination of oxidized SF (SFO) with TA and polydopamine-modified BGNF (BGNF-PDA). The dynamic nature of the coordination ligand–metal bonds within the self-assembled SFO matrix provided excellent shear-thinning properties, allowing the SFO-TA-BGNF complex gel to be extruded through a nozzle, facilitating 3D printing into scaffolds with outstanding shape fidelity. Moreover, the developed composite aerogels exhibited multifaceted features, including NIR-triggered photothermal antibacterial and in vitro photothermal antiosteosarcoma properties. In vitro studies showcased their excellent biocompatibility and osteogenic features as seeded cells successfully differentiated into osteoblasts, promoting bone regeneration in 21 days. Through comprehensive characterizations and biological validations, our antibacterial scaffold demonstrated promise as an exceptional platform for concurrent bone regeneration and bone cancer therapy, setting the stage for their potential clinical application.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 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 ».