Spatial control of bone formation using a porous polymer scaffold co-delivering anabolic rhBMP-2 and anti-resorptive agents
Notice bibliographique
Résumé
Current clinical delivery of recombinant human bone morphogenetic proteins (rhBMPs) utilises freeze-dried collagen. Despite effective new bone generation, rhBMP via collagen can be limited by significant complications due to inflammation and uncontrolled bone formation. This study aimed to produce an alternative rhBMP local delivery system to permit more controllable and superior rhBMP-induced bone formation. Cylindrical porous poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) scaffolds were manufactured by thermally-induced phase separation. Scaffolds were encapsulated with anabolic rhBMP-2 (20 µg) ± anti-resorptive agents: zoledronic acid (5 µg ZA), ZA pre-adsorbed onto hydroxyapatite microparticles, (5 µg ZA/2% HA) or IkappaB kinase (IKK) inhibitor (10 µg PS-1145). Scaffolds were inserted in a 6-mm critical-sized femoral defect in Wistar rats, and compared against rhBMP-2 via collagen. The regenerate region was examined at 6 weeks by 3D microCT and descriptive histology. MicroCT and histology revealed rhBMP-induced bone was more restricted in the PLGA scaffolds than collagen scaffolds (-92.3% TV, p < 0.01). The regenerate formed by PLGA + rhBMP-2/ZA/HA showed comparable bone volume to rhBMP-2 via collagen, and bone mineral density was +9.1% higher (p < 0.01). Local adjunct ZA/HA or PS-1145 significantly enhanced PLGA + rhBMP-induced bone formation by +78.2% and +52.0%, respectively (p ≤ 0.01). Mechanistically, MG-63 human osteoblast-like cells showed cellular invasion and proliferation within PLGA scaffolds. In conclusion, PLGA scaffolds enabled superior spatial control of rhBMP-induced bone formation over clinically-used collagen. The PLGA scaffold has the potential to avoid uncontrollable bone formation-related safety issues and to customise bone shape by scaffold design. Moreover, local treatment with anti-resorptive agents incorporated within the scaffold further augmented rhBMP-induced bone formation.
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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 ».