Nanofibras híbridas de fibroína de seda electrohiladas/-carragenano con propiedades osteogénicas mejoradas para aplicaciones de regeneración ósea
Autores: Roshanfar, Fahimeh; Hesaraki, Saeed; Dolatshahi-Pirouz, Alireza
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se preparó un novedoso andamiaje híbrido nanofibroso basado en fibroína de seda (SF) y diferentes proporciones de peso de -carragenano (-CG) (1, 3 y 5 mg de -CG en 1 mL de solución de SF al 12% en peso) utilizando electrohilado y genipina (GP) como agente de reticulación. La presencia de -CG en las nanofibras de SF fue analizada y confirmada mediante espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR). Además, el análisis de difracción de rayos X (XRD) confirmó que la GP podría causar que la conformación de SF cambiara de bobinas aleatorias o hélices alfa a láminas beta y, por lo tanto, facilitar una estructura más cristalina y estable. La resistencia a la tracción máxima (UTS) y el módulo de Young de las esteras de SF se mejoraron después de la reticulación con GP de 3.91 +/- 0.2 MPa a 8.50 +/- 0.3 MPa y de 9.17 +/- 0.3 MPa a 31.2 +/- 1.2 MPa, respectivamente. Notablemente, mientras que el diámetro medio de las fibras, la humectabilidad y la tasa de biodegradación de las nanofibras de SF aumentaron con el incremento del contenido de -CG, se determinó un efecto decreciente en términos de UTS y módulo de Young. Además, se observaron mejores viabilidad celular y proliferación en andamiajes híbridos con el mayor contenido de -CG. La diferenciación osteogénica se determinó a partir de la actividad de fosfatasa alcalina (ALP) y la tinción con Rojo Alizarina y la expresión de genes marcadores osteogénicos. Con este fin, notamos que -CG mejoró la actividad de ALP, la deposición de calcio y la expresión de genes osteogénicos en los andamiajes híbridos. En general, la hibridación de SF y -CG puede introducir un andamiaje prometedor para la regeneración ósea; sin embargo, se requieren más evaluaciones biológicas.
Descripción
En este estudio, se preparó un novedoso andamiaje híbrido nanofibroso basado en fibroína de seda (SF) y diferentes proporciones de peso de -carragenano (-CG) (1, 3 y 5 mg de -CG en 1 mL de solución de SF al 12% en peso) utilizando electrohilado y genipina (GP) como agente de reticulación. La presencia de -CG en las nanofibras de SF fue analizada y confirmada mediante espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR). Además, el análisis de difracción de rayos X (XRD) confirmó que la GP podría causar que la conformación de SF cambiara de bobinas aleatorias o hélices alfa a láminas beta y, por lo tanto, facilitar una estructura más cristalina y estable. La resistencia a la tracción máxima (UTS) y el módulo de Young de las esteras de SF se mejoraron después de la reticulación con GP de 3.91 +/- 0.2 MPa a 8.50 +/- 0.3 MPa y de 9.17 +/- 0.3 MPa a 31.2 +/- 1.2 MPa, respectivamente. Notablemente, mientras que el diámetro medio de las fibras, la humectabilidad y la tasa de biodegradación de las nanofibras de SF aumentaron con el incremento del contenido de -CG, se determinó un efecto decreciente en términos de UTS y módulo de Young. Además, se observaron mejores viabilidad celular y proliferación en andamiajes híbridos con el mayor contenido de -CG. La diferenciación osteogénica se determinó a partir de la actividad de fosfatasa alcalina (ALP) y la tinción con Rojo Alizarina y la expresión de genes marcadores osteogénicos. Con este fin, notamos que -CG mejoró la actividad de ALP, la deposición de calcio y la expresión de genes osteogénicos en los andamiajes híbridos. En general, la hibridación de SF y -CG puede introducir un andamiaje prometedor para la regeneración ósea; sin embargo, se requieren más evaluaciones biológicas.