In vitro behaviour of adult mesenchymal stem cells seeded on a bioactive glass ceramic in the SiO2–CaO–P2O5 system
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Publication date
2008
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Elsevier
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Meseguer-Olmo L, Bernabeu-Esclapez A, Ros-Martinez E, Sánchez-Salcedo S, Padilla S, Martín AI, et al. In vitro behaviour of adult mesenchymal stem cells seeded on a bioactive glass ceramic in the SiO2–CaO–P2O5 system. Acta Biomaterialia 2008;4:1104–13. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2007.11.001
Abstract
This work describes the evaluation of a glass ceramic (55S41C4P-1300) as a potential substrate for bone tissue engineering. For that purpose, the capacity of mesenchymal stem cells (MSCs), isolated from rabbit bone marrow, to adhere, proliferate and differentiate into osteoblast (OBs) with or without 55S41C4P-1300 was investigated. Two types of culture medium, i.e. growth medium (GM) and osteogenic medium (OM), were evaluated. The bioactive 55S41C4P-1300, containing pseudowollastonite, wollastonite, tricalcium phosphate and crystoballite as crystalline phases, was obtained by heat treatment of a sol–gel glass (55SiO2, 41CaO, 4P2O5 (mol.%)) at 1300 °C.
The results showed that the MSCs adhered, spread, proliferated and produced mineralized extracellular matrix on 55S41C4P-1300 regardless of the culture medium used. As the same time, they showed an osteoblastic phenotype, and this phenomenon was accompanied by the gradual diminution of the marker CD90 expression. The 55S41C4P-1300 was able to induce the differentiation of MSCs into OBs in the same way as OM without glass ceramic. This effect increased with the combination of 55S41C4P-1300 with OM. The glass ceramic evaluated in this work is bioactive, cytocompatible and capable of promoting the differentiation of MSCs into OBs. For that reason, it could be regarded as a suitable matrix in tissue engineering for bone tissue regeneration.
Description
Este trabajo describe la evaluación de una vitrocerámica (55S41C4P-1300) como sustrato potencial para ingeniería de tejido óseo. Para ello, se investigó la capacidad de células madre mesenquimales (MSCs) aisladas de médula ósea de conejo, para adherirse, proliferar y diferenciarse en osteoblastos (OBs) con o sin la vitrocerámica. Se evaluaron dos tipos de medio de cultivo, el medio de crecimiento (GM) y el medio osteogénico (OM). La vitrocerámica bioactiva 55S41C4P-1300 contiene pseudocolastonita, wollastonita, fosfato tricálcico y cristobalita como fases cristalinas y se obtuvo mediante tratamiento térmico de un vidrio sol-gel (55SiO2, 41CaO, 4P2O5 (mol.%)) a 1300 °C.
Los resultados mostraron que las MSC se adhirieron, extendieron, proliferaron y produjeron matriz extracelular mineralizada sobre la vitrocerámica independientemente del medio de cultivo utilizado. Las células presentaron un fenotipo osteoblástico, y este fenómeno fue acompañado de la disminución gradual de la expresión del marcador CD90. La vitrocerámica fue capaz de inducir la diferenciación de las MSC en OBs del mismo modo que el OM sin vitrocerámica. Este efecto aumentó con la combinación de 55S41C4P-1300 con OM. La vitrocerámica evaluada en este trabajo es bioactiva, citocompatible y capaz de promover la diferenciación de MSCs en OBs. Por ello, podría considerarse como una matriz adecuada en ingeniería tisular para la regeneración del tejido óseo.
Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator