Włókniste podłoża dla inżynierii tkankowej kości: hodowle komórek MG 63 w warunkach statycznych i dynamicznych

Resorbowalne włókna z kopolimeru L-laktydu z glikolidem (PLG) i PLG z hydroksyapatytem rozprowadzonym w ich objętości (PLG-HAP) zostały otrzymane metodą formowania z roztworu. Włókna zostały przetworzone w trójwymiarowe podłoża za pomocą metody łączenia włókien. Mikrostrukturę otrzymanych podłoży scharakteryzowano za pomocą mikroskopu stereoskopowego. Wykazano, że podłoża miały różną porowatość, wielkość i orientację pojedynczych włókien. Oddziaływanie włóknistych podłoży z komórkami kostnymi MG 63 było badane in vitro w warunkach statycznych i dynamicznych. Liczba komórek i ich morfologia były oceniane po 3 i 7 dniach od założenia hodowli. Badania wykazały że liczba komórek na materiałach włóknistych rosła wraz z czasem prowadzenia hodowli, chociaż była znacznie niższa niż na płaskiej powierzchni kontrolnej (polistyren do celów kultur komórkowych). W dynamicznych warunkach hodowli obserwowano różną proliferację komórek w zależności od rodzaju użytego podłoża: na PLG występował spadek, zaś na PLG-HAP istotny wzrost liczby komórek. Wyniki sugerują, że obecność cząstek hydroksyapatytu rozprowadzonych w objętości włókien polimerowych poprawia adhezje i proliferacje osteoblastów.

Resorbable poly(L-lactide-co-glycolide) fibres (PLG) and poly(L-lactide-co-glycolide) fibres containing hydroxyapatite nanoparticles in volume of PLG fibres (PLG-HAP) were manufactured by solution spinning process. The resultant fibres were processed into three-dimensional scaffolds using fibre bounding method. The microstructure of resorbable scaffolds was characterized by stereomicroscope. The results show that the scaffolds have different fibrous architecture including porosity, size and arrangement of individual fibres. The interaction of fibrous scaffolds with osteoblast-like MG 63 cells was tested in vitro in static and dynamic cell culture conditions. The number of adhering cells and their morphology were evaluated on days 3 and 7 after seeding. It was found that cell number increased with the cultivation time, although it was significantly lower than on control polystyrene dish (TCPS). During dynamic cultivation the number of cells decreased on PLG scaffolds, whereas on PLG-HAP scaffolds it increased. These results suggest that presence of hydroxyapatite distributed within the whole volume of resorbable polymer fibres promoted adhesion and proliferation of osteoblasts.