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학술저널
저자정보
Hong Yu Ri (Joint Institute for Regenerative Medicine Kyungpook National University) Kim Tae-Ho (Joint Institute for Regenerative Medicine Kyungpook National University) Park Kyeong-Hyeon (School of Medicine Kyungpook National University Kyungpook National University Hospital) Kang Jumi (Department of Chemistry and Green-Nano Materials Research Center Kyungpook National University) Lee Kyueui (Department of Chemistry and Green-Nano Materials Research Center Kyungpook National University) Park Eui Kyun (Department of Oral Pathology and Regenerative Medicine School of Dentistry Kyungpook National University) 권대근 (경북대학교) 임정옥 (Biomedical Research Institute Joint Institute for Regenerative Medicine School of Medicine Kyungp) 오창욱 (경북대학교병원)
저널정보
한국조직공학과 재생의학회 조직공학과 재생의학 조직공학과 재생의학 제20권 제1호
발행연도
2023.2
수록면
69 - 81 (13page)
DOI
10.1007/s13770-022-00506-9

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BACKGROUND: Bone growth factors, particularly bone morphogenic protein-2 (BMP-2), are required for effective treatment of significant bone loss. Despite the extensive development of bone substitutes, much remains to be desired for wider application in clinical settings. The currently available bone substitutes cannot sustain prolonged BMP-2 release and are inconvenient to use. In this study, we developed a ready-to-use bone substitute by sequential conjugation of BMP to a three-dimensional (3D) poly(L-lactide) (PLLA) scaffold using novel molecular adhesive materials that reduced the operation time and sustained prolonged BMP release. METHODS: A 3D PLLA scaffold was printed and BMP-2 was conjugated with alginate-catechol and collagen. PLLA scaffolds were conjugated with different concentrations of BMP-2 and evaluated for bone regeneration in vitro and in vivo using a mouse calvarial model. The BMP-2 release kinetics were analyzed using ELISA. Histological analysis and micro-CT image analysis were performed to evaluate new bone formation. RESULTS: The 3D structure of the PLLA scaffold had a pore size of 400 µm and grid thickness of 187–230 µm. BMP-2 was released in an initial burst, followed by a sustained release for 14 days. Released BMP-2 maintained osteoinductivity in vitro and in vivo. Micro-computed tomography and histological findings demonstrate that the PLLA scaffold conjugated with 2 µg/ml of BMP-2 induced optimal bone regeneration. CONCLUSION: The 3D-printed PLLA scaffold conjugated with BMP-2 enhanced bone regeneration, demonstrating its potential as a novel bone substitute.
#Bone regeneration Bone morphogenetic protein 2 Printing Three-dimensional PLLA scaffold

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