A crosslinked cartilage-derived matrix for cartilage tissue engineering

用于软骨组织工程的交联软骨衍生基质

基本信息

  • 批准号:
    8312139
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 29.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-09-17 至 2014-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The treatment of injuries or diseases affecting articular or elastic cartilage poses important unmet challenges to the medical community. The goal of this Phase I SBIR is to further the development of a method for the manufacture of a biologically-derived biomaterial that can maintain a pre-defined anatomical shape, while supporting the synthesis of a new tissue of a cartilage phenotype for the purpose of joint reconstruction or for reconstructive or plastic surgery. The novelty in this work entails the use o a biologically-derived material we have developed based solely on physical processing of allograft cartilage tissue. Our previous studies have demonstrated that this porous cartilage-derived matrix (CDM) can support, and even promote, chondrogenesis of both adipose-derived stem cells (ASCs) and mesenchymal stem cells (MSCs), resulting in a tissue that is biochemically and biomechanically similar to cartilage. To improve the shape retention properties of the biologically-derived biomaterial, CDM scaffolds will be cross-linked using chemical, UV light, or dehydrothermal processing. Following cross-linking of the matrix, the focus will be directed toward analysis of the proteome of the cross-linked CDM biomaterials to assess protein expression profiles between the different cross-linking treatments and also provide a baseline for future quality control during manufacture. The in vitro efficacy of the various cross-linked scaffolds seeded with ASCs or MSCs with respect to chondrogenic induction, shape maintenance, and mechanical integrity maintenance will also be evaluated. Measures of gene expression, tissue accumulation, and functional properties will be made using molecular, histologic, and biomechanical testing methods. Finally, a rabbit in vivo cartilage repair defect model will be used to assess the in vivo performance of the CDM by evaluating the regenerated tissue and overall joint tissue histologically and mechanically in comparison to the biochemical and biomechanical properties of native articular cartilage. Additionally, the overall toxicity and host immunological reaction to the CDM will be evaluated in this cartilage defect model. This scaffold technology will hopefully provide a novel means of developing tissue engineered constructs that are biomechanically functional at the time of creation and more easily integrated into host tissues in the body following surgical implantation. An improved level of biomechanical function will hopefully increase the level of success in the engineered repair of articular as well as elastic cartilage for applications in orthopaedic or plastic/reconstructive surgery. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: The goal of this Phase I SBIR project is to develop a novel tissue engineered scaffold consisting of processed articular cartilage extracellular matrix that has been cross-linked so it can maintain a pre-defined anatomical shape. The ability of this porous, biologically active scaffold to support cartilaginous tissue formation will be tested using human adipose-derived or mesenchymal stem cells in long-term in vitro culture. Additionally, cartilaginous tissue growth and the host immunological reaction to the biomaterial will be monitored in an in vivo rabbit cartilage repair defect model. The ultimate goal of this project is o develop engineered tissues for treating cartilage defects in orthopaedic and/or reconstructive surgery applications.
描述(由申请人提供):影响关节或弹性软骨的损伤或疾病的治疗给医学界带来了重要的未满足的挑战。第一阶段 SBIR 的目标是进一步开发一种制造生物衍生生物材料的方法,该材料可以保持预先定义的解剖形状,同时支持软骨表型新组织的合成,以达到以下目的:关节重建或重建或整形手术。这项工作的新颖之处在于使用了我们仅基于同种异体移植软骨组织的物理处理而开发的生物衍生材料。我们之前的研究表明,这种多孔软骨源性基质 (CDM) 可以支持甚至促进脂肪源性干细胞 (ASC) 和间充质干细胞 (MSC) 的软骨形成,从而产生具有生物化学和生物力学特征的组织类似于软骨。为了提高生物来源的生物材料的形状保持特性,CDM 支架将使用化学、紫外线或脱水热处理进行交联。基质交联后,重点将集中于分析交联 CDM 生物材料的蛋白质组,以评估不同交联处理之间的蛋白质表达谱,并为未来制造过程中的质量控制提供基线。还将评估接种 ASC 或 MSC 的各种交联支架在软骨形成诱导、形状维持和机械完整性维持方面的体外功效。将使用分子、组织学和生物力学测试方法来测量基因表达、组织积累和功能特性。最后,兔体内软骨修复缺陷模型将用于通过与天然关节软骨的生化和生物力学特性进行比较来评估再生组织和整体关节组织的组织学和力学特性,从而评估 CDM 的体内性能。此外,还将在此软骨缺陷模型中评估 CDM 的总体毒性和宿主免疫反应。这种支架技术有望提供一种开发组织工程结构的新方法,这些结构在创建时具有生物力学功能,并且在手术植入后更容易整合到体内的宿主组织中。生物力学功能水平的提高有望提高关节和弹性软骨工程修复的成功水平,以应用于骨科或整形/重建手术。 公共健康相关性:第一阶段 SBIR 项目的目标是开发一种新型组织工程支架,由经过处理的关节软骨细胞外基质组成,该基质已交联,因此可以保持预先定义的解剖形状。这种多孔的生物活性支架支持软骨组织形成的能力将使用以下方法进行测试 长期体外培养的人类脂肪干细胞或间充质干细胞。此外,还将在体内兔软骨修复缺陷模型中监测软骨组织生长和宿主对生物材料的免疫反应。该项目的最终目标是开发工程组织来治疗骨科和/或重建手术应用中的软骨缺陷。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Bradley T Estes其他文献

Bradley T Estes的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Bradley T Estes', 18)}}的其他基金

A Treatment Paradigm for Femoracetabular Impingement (FAI)
股骨髋臼撞击症 (FAI) 的治疗范例
  • 批准号:
    10010612
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
A Treatment Paradigm for Femoracetabular Impingement (FAI)
股骨髋臼撞击症 (FAI) 的治疗范例
  • 批准号:
    10176418
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Cartilage Regeneration with Tunable Inflammation Resistance
具有可调抗炎能力的软骨再生
  • 批准号:
    9409538
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Cartilage Regeneration with Tunable Inflammation Resistance
具有可调抗炎能力的软骨再生
  • 批准号:
    10417230
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Cartilage Regeneration with Tunable Inflammation Resistance
具有可调抗炎能力的软骨再生
  • 批准号:
    10266157
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Unicondylar Resurfacing in an Ovine Osteoarthritis Disease Model
绵羊骨关节炎疾病模型中的单髁表面置换
  • 批准号:
    10547376
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Unicondylar Resurfacing in an Ovine Osteoarthritis Disease Model
绵羊骨关节炎疾病模型中的单髁表面置换
  • 批准号:
    10707121
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Osteochondral tissue repair in an ovine model using a 3D woven poly (e-caprolacto
使用 3D 编织聚(己内酯)修复绵羊模型中的骨软骨组织
  • 批准号:
    8455444
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Hip-Joint Resurfacing with Functional Human Cartilage
使用功能性人体软骨进行髋关节表面置换
  • 批准号:
    9255101
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:

相似国自然基金

巨噬细胞GP73-CXCL5调节脂肪组织适应性产热的机制研究
  • 批准号:
    32300573
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
不同脂肪组织及其驻留巨噬细胞调控小鼠禁食稳态的系统研究
  • 批准号:
    32301235
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
脂肪干细胞外泌体miRNA-299a-3p调控巨噬细胞Thbs1缓解脂肪组织衰老的机制研究
  • 批准号:
    82301753
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
棕色脂肪组织源外泌体circ-JARID2调控线粒体功能在延缓卵巢衰老中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82301848
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Regulation of neuronal function by mitochondrial uncoupling
通过线粒体解偶联调节神经元功能
  • 批准号:
    10664198
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Identifying Proteomic Markers of Exercise Training in Heart Failure
识别心力衰竭运动训练的蛋白质组标记
  • 批准号:
    10663612
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Regulation of neuronal function by mitochondrial uncoupling
通过线粒体解偶联调节神经元功能
  • 批准号:
    10664198
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
Glyoxalase 1 and its Role in Metabolic Syndrome
乙二醛酶 1 及其在代谢综合征中的作用
  • 批准号:
    10656054
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
PDGFRB Signaling in Progressive Skin Disease
进行性皮肤病中的 PDGFRB 信号传导
  • 批准号:
    10583948
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.93万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了