通過凍干殼聚糖微粒方法引導骨髓刺激修復關節軟骨

Caroline D. Hoemann, Jessica Guzman-Morales, Genevieve Picard, Gaoping Chen, Daniel Veilleux, Anik Chevrier, Sotcheadt Sim, Martin Garon, Eric Quenneville, Charles-Hubert Lafantaisie-Faverau, Michael D. Buschmann 和 Mark B. Hurtig

材料，2020，100609，ISSN 2589-1529，https://doi.org/10.1016/j.mtla.20200.100609。

開發了一種刺激關節軟骨修復的新方法，并在具有早期骨關節炎跡象的骨骼老化 Arcott 羊中進行了評估。凍干 (FD) 殼聚糖配方經過優化，可生產超多孔圓柱體，可在凝血血漿中緩慢再水化并分散成生物活性殼聚糖微粒。以 3 個劑量（初始濃度為 5、10、20 mg/mL，pH 2.5）生產 FD-殼聚糖植入物（80% 脫乙酰度，85 kDa）。在 8-9 歲綿羊（N=12）的股骨內側髁雙側制造全層軟骨缺損，微鉆孔 11 個孔，然后在每只綿羊的一個膝蓋上，將一個植入圓柱體插入每個出血鉆孔。在術后 1 天 (N=2)、3 個月 (N=5) 和 9 個月 (N=5)，通過宏觀和微型計算機斷層掃描、組織學、生物化學和力學分析修復組織。在第 1 天的軟骨下血凝塊中檢測到殼聚糖微粒，大部分在 3 個月時清除。在 3 個月時，微鉆孔擴大了 2 倍，充滿了血管生成肉芽組織、愈傷組織和編織骨，與對照鉆孔相比，處理過的鉆孔中的軟骨誘導更多（p=0.021）。在 9 個月時，生物材料治療增強了骨板修復并刺激了 68% 的軟骨表面重修，而僅鉆孔對照組為 53% (p=0.047)。處理過的和對照的軟骨修復組織的糖胺聚糖含量均低于完整的軟骨，并且更薄、更硬且更易滲透。壓痕后，透明樣修復軟骨表現出多孔彈性行為。