KCI등재
SCIE
SCOPUS
Bioactive Bone Substitute in a Rabbit Ulna Model: Preclinical Study
저자
Hong Yu Ri (Bio-Medical Research Institute, Kyungpook National University Hospital) ; Kim Tae-Ho (Joint Institute for Regenerative Medicine, Kyungpook National University) ; Lee Kyueui (Department of Chemistry and Green-Nano Materials Research Center, Kyungpook National University) ; Lim Jeong Ok (School of Medicine, Kyungpook National University) ; Oh Chang-Wug (School of Medicine, Kyungpook National University)
발행기관
한국조직공학과 재생의학회(Korean Tissue Engineering & Regenerative Medicine Society)
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
1205-1217(13쪽)
DOI식별코드
제공처
BACKGROUND: Current therapies to effectively treat long-bone defects and extensive bone tissue loss remains limited.
In this study, we created a new bone substitute by integrating advanced technologies such as structure patterning, controlled release of a bone growth factor and conjugation system for clinically effective bone regeneration. This novel bioactive bone substitute was evaluated for its safety and efficacy using a rabbit ulna model.
METHODS: A three dimensional bone patterned cylindrical structure with 1.5 cm in length and 5 mm in diameter was printed using poly(L-lactic acid)(PLLA) as a weight-bearing support and space-filling scaffold. And a bone morphogenetic protein 2 (BMP2) was employed to enhance bone regeneration, and coated to a 3D PLLA using alginate catechol and collagen to prolong the release kinetics. This novel bone substitute (BS)was evaluated for its physico-chemical and biological properties in vitro, and histological analysis and radiographical analysis such as X-ray, CT and micro-CT image analysis were performed to evaluate new bone formation in vivo.
RESULTS: The BS possesses an ideal shape and mechanically suitable proeperties for clinical use, with an easy-to-grab and break-resistant design at both ends, 80 ± 10 MPa of compression strength, and BMP2 release for two months.
Histological analysis demonstrated the biocompability of BS with minimal inflammation and immune response, and X-ray, CT and micro-CT demonstrated effective new bone formation in rabbit ulna defect model.
CONCLUSION: The preclinical study of a novel bioactive bone substitute has shown its safe and effective properties in an animal model suggesting its clinical potential.
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