"Injectable preformed scaffolds with shape-memory properties". S. A. Bencherif, R. W. Sands, D. Bhatta, P. Arany, C. S. Verbeke, D. A. Edwards, D. J. Mooney. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. In press. DOI: 10.1073/pnas.1211516109
Injectable biomaterials are increasingly being explored to minimize risks and complications associated with surgical implantation. We describe a strategy for delivery via conventional needle–syringe injection of large preformed macroporous scaffolds with well-defined properties. Injectable 3D scaffolds, in the form of elastic sponge-like matrices, were prepared by environmentally friendly cryotropic gelation of a naturally sourced polymer. Cryogels with shape-memory properties may be molded to a variety of shapes and sizes, and may
be optionally loaded with therapeutic agents or cells. These scaffolds have the capability to withstand reversible deformations at over 90% strain level, and a rapid volumetric recovery allows the structurally defined scaffolds to be injected through a small-bore needle with nearly complete geometric restoration once delivered. These gels demonstrated long-term release of biomolecules in vivo. Furthermore, cryogels impregnated with bioluminescent reporter cells provided enhanced survival, higher local retention, and extended engraftment of transplanted cells at the injection site compared with a standard injection technique. These injectable scaffolds show great promise for various biomedical applications, including cell therapies.
be optionally loaded with therapeutic agents or cells. These scaffolds have the capability to withstand reversible deformations at over 90% strain level, and a rapid volumetric recovery allows the structurally defined scaffolds to be injected through a small-bore needle with nearly complete geometric restoration once delivered. These gels demonstrated long-term release of biomolecules in vivo. Furthermore, cryogels impregnated with bioluminescent reporter cells provided enhanced survival, higher local retention, and extended engraftment of transplanted cells at the injection site compared with a standard injection technique. These injectable scaffolds show great promise for various biomedical applications, including cell therapies.
Los biomateriales inyectables se están explorando cada vez más para minimizar lo riesgos y las complicaciones asociadas a los implantes quirúrgico. Aquí se describe una estrategia para el envío, mediante inyección convencional con una jeringa de aguja, de soportes macroporosos altamente desarrollados y con propiedades bien definidas. Los soportes 3D inyectables, en la forma de matrices elásticas tipo esponjas, se prepararon mediante una gelación criotrópica, amigable con el ambiente, de un polímero que se encuentra naturalmente. Las propiedades de los criogeles con memoria de forma pueden ser moldeados en toda una variedad de formas y tamaño, y pueden ser cargados opcionalmente con agentes terapéuticos o con células. Estos soportes tienen la capacidad de soportar deformaciones reversibles hasta por encima del 90% del nivel de esfuerzo, y una rápida recuperación volumétrica permite que los soportes definidos estructuralmente sean inyectados a través de una pequeña aguja y presenten una restauración geométrica completa una vez que se han enviado. Estos geles muestran una liberación de largo plazo de biomoléculas in vivo. Es más, los criogeles impregnados con células sonda bioluminiscentes, permitiendo una mayor supervivencia, una mayor retención local, y extendiendo el injerto de células transplantadas en el sitio de inyección, en comparación con la técnica usual de inyección. Estos soportes inyectables representan una gran promesa para diversas aplicaciones biomédicas, incluidas las terapias celulares.
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