The Design and Development of an Injectable Thermoresponsive Hydrogel for Controlled Simvastatin Release in Bone Repair Applications
Notice bibliographique
Résumé
Osteoporotic vertebrae are a uniquely challenging tissue for local delivery due to the complex geometry of cancellous bone, the proximity of the spinal cord, and the need for reliable site retention. These challenges can be met with the use of stimuli responsive, state transiting formulations by leveraging their unique capacity for minimally invasive implantation as a liquid, sol–gel transition in response to stimuli, and finally, release of a loaded therapeutic. Here, we present the formulation development of a thermosensitive methylcellulose–collagen hydrogel, functionalised with controlled release simvastatin, recently shown to enhance osteogenesis while also impeding osteoclast activity. We first optimised a formulation with collagen content of 0.4% w/v to achieve a thermosensitive system with sol–gel transition at 29 °C, shear-thinning/injectable properties, low cytotoxicity, and high biocompatibility. Incorporation of nano-hydroxyapatite for enhanced bone tissue mimicry revealed optimal performance at 100% w/collagen content, showing long-term hydrolytic stability, maintaining more than 100% of its mass after 28 days. A loading concentration of 1 mg of simvastatin to 1 g of hydrogel displayed sustained release of simvastatin over 35 days. Finally, the release of simvastatin from the hydrogel into in vitro conditions prevented the formation of osteoclasts but failed to boost osteogenesis. Together these findings reveal a series of desirable stimuli-responsive hydrogel properties, achieving minimally invasive application coupled with sustained release of a hydrophobic compound, which is potentially useful for spatially complex bone regeneration. Further this work demonstrates the challenge of dosing sustained release systems to achieve simultaneous osteogenesis and anti-osteoclastogenic effects.
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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 ».