A novel 3D bone-mimetic scaffold composed of collagen/MTA/MWCNT modulates cell migration and osteogenesis

Abstract

Mira Este estudo caracterizou scaffolds tridimensionais (3D) biocompósitos produzidos com colágeno tipo I, agregado trióxido mineral (MTA) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) para serem utilizados na regeneração do tecido ósseo.

Principais métodos Os scaffolds foram analisados ​​por microscopia eletrônica de varredura (SEM) e de transmissão (TEM), assim como a viabilidade e migração de osteoblastos e mineralização dos scaffolds.

Principais conclusões As análises SEM e TEM mostraram que o MTA e o MWCNT foram distribuídos como grandes aglomerados aprisionados na rede de colágeno e como acumulações menores ou moléculas individuais dispersas por todo o andaime. A análise ultraestrutural revelou que células osteoblásticas MC3T3-E1 cresceram no biocompósito endocitado MWCNT, que estavam localizadas no citoplasma e em vesículas. A análise das células cultivadas nos scaffolds 3D demonstrou que > 95% das células permaneceram viáveis ​​em todas as combinações e concentrações testadas do biocompósito. Os osteoblastos MC3T3-E1 migraram para scaffolds formados com concentrações de colágeno tipo I entre 1,75 e 3,0 mg/mL. As células exibiram maior migração para scaffolds formados com colágeno e uma faixa de baixas a altas concentrações de MTA. Em contraste, a presença de MWCNT no biocompósito teve um leve efeito negativo na migração. Géis de colágeno contendo concentrações específicas de MTA, ou MWCNT, ou combinações de MTA/MWCNT, causaram um aumento na mineralização dos scaffolds.

Significado Os scaffolds compostos por concentrações definidas de colágeno tipo I, MTA e MWCNT são biocompatíveis, promovem a migração e mineralização dos osteoblastos e, portanto, podem ser úteis como miméticos do tecido ósseo.