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자료유형
학술저널
저자정보
Noh Sujin (Department of Biomedical Sciences, Graduate School of Ajou University) Lee Sang Jin (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, Wake Forest School of Medicine) Yoo James J. (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, Wake Forest School of Medicine) Jin Yong Jun (Department of Orthopedic Surgery, School of Medicine, Ajou University) 윤희웅 (아주대학교) Min Byoung-Hyun (Cell Therapy Center, Ajou University Medical Center) Park Jae-Young (Department of Orthopedics Surgery, CHA University Bundang Medical Center) Park Do Young (Ajou University School of Medicine)
저널정보
한국조직공학과 재생의학회 조직공학과 재생의학 조직공학과 재생의학 제21권 제2호
발행연도
2024.2
수록면
341 - 351 (11page)
DOI
10.1007/s13770-023-00593-2

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Background: Current tendon and ligament reconstruction surgeries rely on scar tissue healing which differs from native bone-to-tendon interface (BTI) tissue. We aimed to engineer Synovium-derived mesenchymal stem cells (Sy-MSCs) based scaffold-free fibrocartilage constructs and investigate in vivo bone–tendon interface (BTI) healing efficacy in a rat anterior cruciate ligament (ACL) reconstruction model. Methods: Sy-MSCs were isolated from knee joint of rats. Scaffold-free sy-MSC constructs were fabricated and cultured in differentiation media including TGF-β-only, CTGF-only, and TGF-β + CTGF. Collagenase treatment on tendon grafts was optimized to improve cell-to-graft integration. The effects of fibrocartilage differentiation and collagenase treatment on BTI integration was assessed by conducting histological staining, cell adhesion assay, and tensile testing. Finally, histological and biomechanical analyses were used to evaluate in vivo efficacy of fibrocartilage construct in a rat ACL reconstruction model. Results: Fibrocartilage-like features were observed with in the scaffold-free sy-MSC constructs when applying TGF-β and CTGF concurrently. Fifteen minutes collagenase treatment increased cellular attachment 1.9-fold compared to the Control group without affecting tensile strength. The failure stress was highest in the Col + D + group (22.494 ± 13.74 Kpa) compared to other groups at integration analysis in vitro. The ACL Recon + FC group exhibited a significant 88% increase in estimated stiffness (p = 0.0102) compared to the ACL Recon group at the 4-week postoperative period. Conclusion: Scaffold-free, fibrocartilage engineering together with tendon collagenase treatment enhanced fibrocartilaginous BTI healing in ACL reconstruction.

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