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14 ottobre 2010

Università Politecnica delle Marche: Biodegradation of porous calcium phosphate scaffolds in an ectopic bone formation model studied by x-ray computed microtomography

Tre tipi di supporti in ceramica con diversa composizione e struttura [cioè idrossiapatite sintetica al 100% (HA; Engipore), fosfato di calcio sintetico multifase contenente il 67% di fosfato tricalcico stabilizzato con Si (Si-TCP; Skelite ™) e supporti derivati dal minerale dell’osso naturale (Bio -Oss ®)] sono stati caricati con cellule staminali mesenchimali (MSC) e impiantati ectopicamente per 8 e 16 settimane in topi immunodeficienti. La microtomografia a raggi X è stata utilizzata per ricavare informazioni strutturali 3D sui supporti sia prima sia dopo l’impianto. Sono state ottenute delle immagini significative e dei parametri morfometrici come le percentuali in volume del supporto e dell’osso, e lo spessore delle varie fasi in funzione del tempo di impianto. Gli algoritmi utilizzati hanno permesso un confronto diretto e la registrazione della struttura 3D prima e dopo l’impianto, dello stesso sub-volume di un supporto dato. In questo modo è stato possibile monitorare direttamente la crescita del tessuto osseo ingegnerizzato e della degradazione totale o parziale del supporto.

Inoltre, gli studi dettagliati della cinetica della Skelite™ impiantata per tempi diversi da 3 giorni a 24 settimane, ha rivelato in istogrammi di assorbimento di raggi X, due picchi distinti associati a HA e TCP. Pertanto è stato possibile osservare che il progressivo degrado della Skelite™ è dovuto principalmente al riassorbimento del TCP. I tempi di saturazione diversi nella crescita del tessuto osseo e nel riassorbimento del TCP ha confermato che la crescita del tessuto osseo non era limitata alle regioni del supporto che sono state riassorbite, ma continua nella direzione interna rispetto alla superficie dei pori.

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