3D biodegradable scaffolds of polycaprolactone with silicate-containing hydroxyapatite microparticles for bone tissue engineering: high-resolution tomography and in vitro study; Scientific Reports; Vol. 8
| Parent link: | Scientific Reports Vol. 8.— 2018.— [8907, 13 p.] |
|---|---|
| Corporate Author: | Национальный исследовательский Томский политехнический университет Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий Научно-исследовательский центр "Физическое материаловедение и композитные материалы" |
| Other Authors: | Shkarina S. N. Svetlana Nikolaevna, Shkarin R. Roman, Weinhardt V. Venera, Melnik E. Elizaveta, Vacun G. Gabriele, Kluger P. J. Petra Juliane, Loza K. Kateryna, Epple M. Matthias, Ivlev S. I. Sergei, Baumbach T. Tilo, Surmeneva M. A. Maria Alexandrovna, Surmenev R. A. Roman Anatolievich |
| Summary: | Title screen To date, special interest has been paid to composite scaffolds based on polymers enriched with hydroxyapatite (HA). However, the role of HA containing different trace elements such as silicate in the structure of a polymer scaffold has not yet been fully explored. Here, we report the potential use of silicate-containing hydroxyapatite (SiHA) microparticles and microparticle aggregates in the predominant range from 2.23 to 12.40?µm in combination with polycaprolactone (PCL) as a hybrid scaffold with randomly oriented and well-aligned microfibers for regeneration of bone tissue. Chemical and mechanical properties of the developed 3D scaffolds were investigated with XRD, FTIR, EDX and tensile testing. Furthermore, the internal structure and surface morphology of the scaffolds were analyzed using synchrotron X-ray µCT and SEM. Upon culturing human mesenchymal stem cells (hMSC) on PCL-SiHA scaffolds, we found that both SiHA inclusion and microfiber orientation affected cell adhesion. The best hMSCs viability was revealed at 10?day for the PCL-SiHA scaffolds with well-aligned structure (~82%). It is expected that novel hybrid scaffolds of PCL will improve tissue ingrowth in vivo due to hydrophilic SiHA microparticles in combination with randomly oriented and well-aligned PCL microfibers, which mimic the structure of extracellular matrix of bone tissue. |
| Language: | English |
| Published: |
2018
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://doi.org/10.1038/s41598-018-27097-7 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=659731 |
Similar Items
Characterization of biomimetic silicate- and strontium-containing hydroxyapatite microparticles embedded in biodegradable electrospun polycaprolactone scaffolds for bone regeneration; European Polymer Journal; Vol. 113
Published: (2019)
Published: (2019)
In vitro degradation behaviour of hybrid electrospun scaffolds of polycaprolactone and strontium-containing hydroxyapatite microparticles; Polymer Degradation and Stability; Vol. 167
Published: (2019)
Published: (2019)
Композит на основе поликапролактона и гидроксиапатита как материал для 3D печати персонализированных костных имплантатов; Химия и химическая технология в XXI веке
by: Акимченко И. О. Игорь Олегович
Published: (2020)
by: Акимченко И. О. Игорь Олегович
Published: (2020)
Композиционный материал на основе поликапролактона и гидроксиапатита для 3D печати персонализированных остеостимулирующих скаффолдов; Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения
Published: (2020)
Published: (2020)
Effect of annealing on mechanical and morphological properties of Poly(L-lactic acid)/Hydroxyapatite composite as material for 3D printing of bone tissue growth stimulating implants; IOP Conference Series: Materials Science and Engineering; Vol. 511 : Perspective Materials of Constructional and Medical Purpose
Published: (2019)
Published: (2019)
Osteogenic Capability of Vaterite-Coated Nonwoven Polycaprolactone Scaffolds for In Vivo Bone Tissue Regeneration; Macromolecular Bioscience; Vol. 21, iss. 12
Published: (2021)
Published: (2021)
Effect of the SR-containing hydroxyapatite nanoparticles doping on the polymer fiber morphology within the 3-D artificial scaffolds for bone tissue regeneration; Высокие технологии в современной науке и технике (ВТСНТ-2016)
Published: (2016)
Published: (2016)
Изготовление и свойства функционализированных 3-Д скэффолдов на основе поликапролактона с добавлением кремнийзамещенного гидроксиапатита; Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы
by: Мельник Е. В. Елизавета Васильевна
Published: (2016)
by: Мельник Е. В. Елизавета Васильевна
Published: (2016)
Нанесение гидроксиапатита на поверхность трёхмерных скаффолдов из ε-поликапролактона методом обработки в смеси «хороший/плохой» растворитель; Гений ортопедии; Т. 29, № 6
Published: (2023)
Published: (2023)
Закономерности формирования, структурные особенности и свойства композитных скэффолдов на основе поликапролактона и модифицированного гидроксиапатита, сформированных методом электроформования: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук; спец. 05.11.17; спец. 01.04.07
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, 2018)
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, 2018)
Закономерности формирования, структурные особенности и свойства композитных скэффолдов на основе поликапролактона и модифицированного гидроксиапатита, сформированных методом электроформования: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук; спец. 05.11.17; спец. 01.04.07
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, 2018)
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, 2018)
Fabrication of bactericidal 3D gradient materials based on hydroxyapatite; Химия и химическая технология в XXI веке; Т. 2
by: Badretdinova V. T.
Published: (2021)
by: Badretdinova V. T.
Published: (2021)
Исследование структуры, смачиваемости и цитотоксического воздействия 3-Д матриксов на основе полимера пкл с частицами ГА, Si-ГА, Sr-ГА; Высокие технологии в современной науке и технике (ВТСНТ-2016)
by: Звягин А. С. Андрей Сергеевич
Published: (2016)
by: Звягин А. С. Андрей Сергеевич
Published: (2016)
Investigation of the Morphology and Structure of Porous Hybrid 3D Scaffolds Based on Polycaprolactone Involving Silicate-Containing Hydroxyapatite; Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques; Vol. 12, iss. 4
Published: (2018)
Published: (2018)
Нанесение биоактивных покрытий на поликапролактон с использованием обработки смесью хорошего и плохого растворителей; Химия и химическая технология в XXI веке; Т. 2
by: Бочаров В. С. Вадим Сергеевич
Published: (2023)
by: Бочаров В. С. Вадим Сергеевич
Published: (2023)
Study of the morphology and structure of hybrid biodegradable 3d scaffolds based on piezoelectric Poly(l-lactic acid) and rGO/GO for bone tissue engineering; Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения
Published: (2020)
Published: (2020)
Fabrication and characterization of polycaprolactone cross-linked and highly-aligned 3-D artificial scaffolds for bone tissue regeneration via electrospinning technology; IOP Conference Series: Materials Science and Engineering; Vol. 98 : Interdisciplinary Problems of Nanotechnology, Biomedicine and Nanotoxicology (Nanobiotech 2015)
by: Gorodzha S. N. Svetlana Nikolaevna
Published: (2015)
by: Gorodzha S. N. Svetlana Nikolaevna
Published: (2015)
Effect of low-temperature plasma treatment of electrospun polycaprolactone fibrous scaffolds on calcium carbonate mineralisation; RSC Advances; Vol. 8, iss. 68
Published: (2018)
Published: (2018)
In Vitro Assessment of Hydroxyapatite Coating on the Surface of Additive Manufactured Ti6Al4V Scaffolds; Materials Science Forum; Vol. 879 : THERMEC 2016
Published: (2017)
Published: (2017)
Использование биосовместимых материалов гидроксиапатита, распределенного в матрице криогеля поливинилового спирта, для регенерации костной ткани; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 4 : Биология и фундаментальная медицина
by: Бабешин А. Р.
Published: (2018)
by: Бабешин А. Р.
Published: (2018)
Исследование механических свойств композита на основе сетчатого скэффолда, полученного из сплава TI-6AL-4V методом аддитивных технологий, и поликапролактона; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
by: Храпов Д. Дмитрий
Published: (2019)
by: Храпов Д. Дмитрий
Published: (2019)
Plasma modification of 3-D biodegradable scaffolds to improve surface wettability; Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2016)
Published: (2016)
Published: (2016)
Оптические свойства керамического композиционного материала на основе гидроксиапатита; Химия и химическая технология в XXI веке; Т. 2
Published: (2023)
Published: (2023)
Создание биоактивного композита гидроксиапатит - многостенные углеродные нанотрубки и исследование его физических свойств; Функциональные материалы: разработка, исследование, применение
by: Резванова А. Е.
Published: (2018)
by: Резванова А. Е.
Published: (2018)
Модуль Юнга композитной керамики «гидроксиапатит-многостенные углеродные нанотрубки»; Химия и химическая технология в XXI веке; Т. 2
by: Резванова А. Е.
Published: (2023)
by: Резванова А. Е.
Published: (2023)
Fabrication and properties of l-arginine-doped PCL electrospun composite scaffolds; Materials Letters; Vol. 214
Published: (2017)
Published: (2017)
Morphological changes in Harderian glands after the implantation of polycaprolactone films into the cornea; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 4 : Биология и фундаментальная медицина
by: Filippova E. O. Ekaterina Olegovna
Published: (2022)
by: Filippova E. O. Ekaterina Olegovna
Published: (2022)
Влияние степени наполнения полимолочной кислоты гидроксиапатитом на структуру и механические свойства биоактивного биодеградируемого композиционного материала, сформованного методом 3D печати; Перспективные материалы конструкционного и медицинского назначения
Published: (2018)
Published: (2018)
Закономерности формирования, структурные особенности и свойства композитных скэффолдов на основе поликапролактона и модифицированного гидроксиапатита, сформированных методом электроформования: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук; спец. 05.11.17; спец. 01.04.07
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, [Б. и.], 2018)
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, [Б. и.], 2018)
Multifunctional titanium-calcium phosphate graphene implant electronics for bone tissue engineering; Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения
Published: (2022)
Published: (2022)
Закономерности формирования, структурные особенности и свойства композитных скэффолдов на основе поликапролактона и модифицированного гидроксиапатита, сформированных методом электроформования: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук; спец. 05.11.17; спец. 01.04.07
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, [Б. и.], 2018)
by: Шкарина С. Н. Светлана Николаевна
Published: (Томск, [Б. и.], 2018)
Piezoelectric 3-D Fibrous Poly(3-hydroxybutyrate)-Based Scaffolds Ultrasound-Mineralized with Calcium Carbonate for Bone Tissue Engineering: Inorganic Phase Formation, Osteoblast Cell Adhesion, and Proliferation; ACS Applied Materials and Interfaces; Vol. 21, iss. 11
Published: (2019)
Published: (2019)
Fundamental research of the processes of bone tissue formation in the presence of optically active organic molecules; Химия и химическая технология в XXI веке; Т. 2
by: Serykh T. A.
Published: (2021)
by: Serykh T. A.
Published: (2021)
Solvent-free synthesis of cyclic polycaprolactone catalysed by MOF-derived ZnO/NCs catalysts; European Polymer Journal; Vol. 142
Published: (2021)
Published: (2021)
Stimulation of Bone Tissue Reparative Regeneration by Implants with Bioactive Coating for Diaphyseal Fractures; Advanced Materials Research : Radiation and nuclear techniques in material science; Vol. 1084 : Physical-Technical Problems of Nuclear Science, Energy Generation, and Power Industry (PTPAI -2014)
Published: (2015)
Published: (2015)
Bone marrow derived mesenchymal stem cell response to the RF magnetron sputter deposited hydroxyapatite coating on AZ91 magnesium alloy; Materials Chemistry and Physics; Vol. 221
Published: (2018)
Published: (2018)
Solution blow spinning of PLLA/hydroxyapatite composite scaffolds for bone tissue engineering; Biomedical Materials; Vol. 16, iss. 5
Published: (2021)
Published: (2021)
Fabrication, investigations of structure and in vitro studies of hydroxyapatite-coated electron beam melted titanium substrate; Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2016)
Published: (2016)
Published: (2016)
Magnetron plasma mediated immobilization of hyaluronic acid for the development of functional double-sided biodegradable vascular graft; Applied Surface Science; Vol. 529
Published: (2020)
Published: (2020)
Effect of a Novel Load-Bearing Trabecular Nitinol Scaffold on Rabbit Radius Bone Regeneration; AIP Conference Proceedings; Vol. 1683 : Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures
Published: (2015)
Published: (2015)
Similar Items
-
Characterization of biomimetic silicate- and strontium-containing hydroxyapatite microparticles embedded in biodegradable electrospun polycaprolactone scaffolds for bone regeneration; European Polymer Journal; Vol. 113
Published: (2019) -
In vitro degradation behaviour of hybrid electrospun scaffolds of polycaprolactone and strontium-containing hydroxyapatite microparticles; Polymer Degradation and Stability; Vol. 167
Published: (2019) -
Композит на основе поликапролактона и гидроксиапатита как материал для 3D печати персонализированных костных имплантатов; Химия и химическая технология в XXI веке
by: Акимченко И. О. Игорь Олегович
Published: (2020) -
Композиционный материал на основе поликапролактона и гидроксиапатита для 3D печати персонализированных остеостимулирующих скаффолдов; Перспективные материалы конструкционного и функционального назначения
Published: (2020) -
Effect of annealing on mechanical and morphological properties of Poly(L-lactic acid)/Hydroxyapatite composite as material for 3D printing of bone tissue growth stimulating implants; IOP Conference Series: Materials Science and Engineering; Vol. 511 : Perspective Materials of Constructional and Medical Purpose
Published: (2019)