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김혜성
김혜성 (Hye Sung Kim) 저자 이메일 보기
강원대학교, 현 단국대학교
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조회 908  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
Protein-reactive nanofibrils decorated with cartilage-derived decellularized extracellular matrix for osteochondral defects
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Abstract

Cartilage defect is difficult to heal due to its avascular properties. Implantation of mesenchymal stem cell is one of the most promising approach for regenerating cartilage defects. Here we prepared polymeric nanofibrils decorated with cartilage-derived decellularized extracellular matrix (dECM) as a chondroinductive scaffold material for cartilage repair. To fabricate nanofibrils, eletrospun PCL nanofibers were fragmented by subsequent mechanical and chemical process. The nanofibrils were surface-modified with poly(glycidyl methacrylate) (PGMA@NF) via surface-initiated atom transfer radical polymerization (SI-ATRP). The epoxy groups of PGMA@NF were subsequently reacted with dECM prepared from bovine articular cartilage. Therefore, the cartilage-dECM-decorated nanofibrils structurally and biochemically mimic cartilage-specific microenvironment. Once adipose-derived stem cells (ADSCs) were self-assembled with the cartilage-dECM-decorated nanofibrils by cell-directed association, they exhibited differentiation hallmarks of chondrogenesis without additional biologic additives. ADSCs in the nanofibril composites significantly increased expression of chondrogenic gene markers as well as osteogenic ones in comparison to those in pellet culture. Furthermore, ADSC-laden nanofibril composites filled the osteochondral defects compactly due to their clay-like texture. Thus, the ADSC-laden nanofibril composites supported the long-term regeneration of 12 weeks without matrix loss during joint movement. The defects treated with the ADSC-laden PGMA@NF significantly facilitated reconstruction of their cartilage and subchondral bone ECM matrices compared to those with ADSC-laden nanofibrils, non-specifically adsorbing cartilage-dECM without surface decoration of PGMA.

Keywords : Electrospinning; Nanofiber; Atom transfer radical polymerization; Decellularization; Cartilage repair

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2020년 06월 (BRIC 등록일 2020-06-29)
- 연구진: 국내(교신)+국외 연구진태극기
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  댓글 1
회원작성글 포닥준비생19  (2020-07-09 18:25)
논문 축하드립니다 !
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