DNA as a promising biomaterial for bone regeneration and potential mechanisms of action
Notice bibliographique
Résumé
DNA nanotechnology has created new possibilities for the use of DNA in tissue regeneration - an important advance for DNA use beyond its paradigmatic role as the hereditary biomacromolecule. Biomaterials containing synthetic or natural DNA have been proposed for several applications including drug and gene delivery, and more recently, as osteoconductive biomaterials. This review provides an in-depth discussion of studies that have used DNA-based materials for biomineralization and/or bone repair, with expansion on the topic of DNA hydrogels specifically, and the advantages they offer for advancing the field of bone regeneration. Four mechanisms of action for the osteoconductive capabilities of DNA-based materials are discussed, and a proposed model for degradation of these materials and its link to their osteoconductive properties is later presented. Finally, the review considers current limitations of DNA-based materials and summarizes important aspects that need to be addressed for future application of DNA nanotechnology in tissue repair. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: Herein we summarize the developing field of DNA-based materials for biomineralization and bone repair, with a focus on DNA hydrogels. We first provide a comprehensive review of different forms of DNA-based materials described thus far which have been shown to enhance bone repair and mineralization (namely DNA coatings, DNA-containing pastes, DNA nanostructures and DNA hydrogels). Next, we describe four different mechanisms by which DNA-based materials could be exerting their osteogenic effect. Then, we propose a novel model that links DNA degradation and osteoconductivity. Lastly, we suggest possible research directions to enhance DNA-based materials for future clinical application. The suggested mechanisms and the proposed model can guide future research to better understand how DNA functions as a mineral- and bone-promoting molecule.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».