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鼻腔軟骨などのヒアリン軟骨の損傷には、適切な再建が必要です。これは、固有の修復能力が低いために困難なままです。生体模倣生体材料と組み合わせた自己軟骨細胞の着床は、軟骨修復をサポートする有望な戦略を表しています。これまでのところ、骨組織工学のためにほとんどテストされていたにもかかわらず、生物活性ガラス（BG）は軟骨形成に刺激効果を発揮する可能性がありました。この作業の目的は、熱誘導相分離（TIPS）技術を介して複合多孔質ポリ（L-ラクタイド）（PLLA）/1393bg足場を生成および特性化することでした。1、2.5、5％BG1393の有無にかかわらず、PLLA足場は、1段階で3成分溶液（ポリマー/溶媒/非溶媒）から始まるTIPS技術を介して調製されました。足場は、走査型電子顕微鏡（SEM）、X線回折（XRD）、および微分スキャン熱量分析（DSC）によって特徴付けられました。ヒトの鼻腔軟骨細胞を足場に1および2.5％BGで播種し、7日および14日間は細胞の生存、付着、形態と発現、および軟骨固有の細胞外軟骨マトリックス（ECM）成分を監視しました。軟骨細胞の大部分は、培養期間全体でBGで機能化されたすべてのPLLA足場で生き残っていました。また、足場の内部部分は、グリコサミノグリカンを含むECMを合成する軟骨細胞によって定着しました。培養中の1％BG足場で、II型コラーゲンとアググレカン遺伝子の発現が大幅に増加しました。軟骨ECMタンパク質の軟骨細胞タンパク質発現は、軟骨細胞が足場で分化した表現型を維持していることを示しました。BGは、骨軟骨の欠陥修復のための将来の足場複合材料の細胞適合基盤として機能する可能性があります。略語：AB：アルシアンブルーアカン：Aggrecanの遺伝子コーディング。BG：生物活性ガラス;2D：2次元;3D：3次元;COL2A1：II型コラーゲンの遺伝子コーディング。DAPI：4 '、6-ジアミジノ-2-フェニルインドール;DMEM：Dulbeccoの変更されたイーグルの媒体。DMMB：ジメチルメチレンブルー;DSC：微分スキャン熱量分析。ECM：細胞外マトリックス。EDTA：エチレンジアミンテア酢酸;ETBR：臭化エチジウム;FCS：胎児の子牛血清;FDA：フルオレセインジアセテート;ギャグ：グリコサミノグリカン;HDPE：高密度ポリエチレン;HE：ヘマトキシリンとエオシン染色。HCA：ヒドキシラパタイト;PBE：リン酸緩衝EDTA100 mM Na2HPO4および5 mM EDTA、PH8。PBS：リン酸緩衝生理食塩水;PFA：パラホルムアルデヒド;PG：プロテオグリカン;PI：ヨウ化プロピジウム;PLLA：ポリL-乳酸足場;RT：室温;SD：標準偏差。SEM：走査型電子顕微鏡。SGAG：硫酸化グリコサミノグリカン;SOX9/SOX9：SRY（性決定領域Y）-Box 9タンパク質。TBS：トリス緩衝生理食塩水;ヒント：熱誘導相分離。XRD：X線回折分析。
鼻腔軟骨などのヒアリン軟骨の損傷には、適切な再建が必要です。これは、固有の修復能力が低いために困難なままです。生体模倣生体材料と組み合わせた自己軟骨細胞の着床は、軟骨修復をサポートする有望な戦略を表しています。これまでのところ、骨組織工学のためにほとんどテストされていたにもかかわらず、生物活性ガラス（BG）は軟骨形成に刺激効果を発揮する可能性がありました。この作業の目的は、熱誘導相分離（TIPS）技術を介して複合多孔質ポリ（L-ラクタイド）（PLLA）/1393bg足場を生成および特性化することでした。1、2.5、5％BG1393の有無にかかわらず、PLLA足場は、1段階で3成分溶液（ポリマー/溶媒/非溶媒）から始まるTIPS技術を介して調製されました。足場は、走査型電子顕微鏡（SEM）、X線回折（XRD）、および微分スキャン熱量分析（DSC）によって特徴付けられました。ヒトの鼻腔軟骨細胞を足場に1および2.5％BGで播種し、7日および14日間は細胞の生存、付着、形態と発現、および軟骨固有の細胞外軟骨マトリックス（ECM）成分を監視しました。軟骨細胞の大部分は、培養期間全体でBGで機能化されたすべてのPLLA足場で生き残っていました。また、足場の内部部分は、グリコサミノグリカンを含むECMを合成する軟骨細胞によって定着しました。培養中の1％BG足場で、II型コラーゲンとアググレカン遺伝子の発現が大幅に増加しました。軟骨ECMタンパク質の軟骨細胞タンパク質発現は、軟骨細胞が足場で分化した表現型を維持していることを示しました。BGは、骨軟骨の欠陥修復のための将来の足場複合材料の細胞適合基盤として機能する可能性があります。略語：AB：アルシアンブルーアカン：Aggrecanの遺伝子コーディング。BG：生物活性ガラス;2D：2次元;3D：3次元;COL2A1：II型コラーゲンの遺伝子コーディング。DAPI：4 '、6-ジアミジノ-2-フェニルインドール;DMEM：Dulbeccoの変更されたイーグルの媒体。DMMB：ジメチルメチレンブルー;DSC：微分スキャン熱量分析。ECM：細胞外マトリックス。EDTA：エチレンジアミンテア酢酸;ETBR：臭化エチジウム;FCS：胎児の子牛血清;FDA：フルオレセインジアセテート;ギャグ：グリコサミノグリカン;HDPE：高密度ポリエチレン;HE：ヘマトキシリンとエオシン染色。HCA：ヒドキシラパタイト;PBE：リン酸緩衝EDTA100 mM Na2HPO4および5 mM EDTA、PH8。PBS：リン酸緩衝生理食塩水;PFA：パラホルムアルデヒド;PG：プロテオグリカン;PI：ヨウ化プロピジウム;PLLA：ポリL-乳酸足場;RT：室温;SD：標準偏差。SEM：走査型電子顕微鏡。SGAG：硫酸化グリコサミノグリカン;SOX9/SOX9：SRY（性決定領域Y）-Box 9タンパク質。TBS：トリス緩衝生理食塩水;ヒント：熱誘導相分離。XRD：X線回折分析。
Damage of hyaline cartilage such as nasoseptal cartilage requires proper reconstruction, which remains challenging due to its low intrinsic repair capacity. Implantation of autologous chondrocytes in combination with a biomimetic biomaterial represents a promising strategy to support cartilage repair. Despite so far mostly tested for bone tissue engineering, bioactive glass (BG) could exert stimulatory effects on chondrogenesis. The aim of this work was to produce and characterize composite porous poly(L-lactide) (PLLA)/1393BG scaffolds via thermally induced phase separation (TIPS) technique and assess their effects on chondrogenesis of nasoseptal chondrocytes. The PLLA scaffolds without or with 1, 2.5, 5% BG1393 were prepared via TIPS technique starting from a ternary solution (polymer/solvent/non-solvent) in a single step. Scaffolds were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetric analysis (DSC). Human nasoseptal chondrocytes were seeded on the scaffolds with 1 and 2.5% BG for 7 and 14 days and cell survival, attachment, morphology and expression of SOX9 and cartilage-specific extracellular cartilage matrix (ECM) components were monitored. The majority of chondrocytes survived on all PLLA scaffolds functionalized with BG for the whole culture period. Also inner parts of the scaffold were colonized by chondrocytes synthesizing an ECM which contained glycosaminoglycans. Type II collagen and aggrecan gene expression increased significantly in 1% BG scaffolds during the culture. Chondrocyte protein expression for cartilage ECM proteins indicated that the chondrocytes maintained their differentiated phenotype in the scaffolds. BG could serve as a cytocompatible basis for future scaffold composites for osteochondral cartilage defect repair. Abbreviations: AB: alcian blue ACAN: gene coding for aggrecan; BG: Bioactive glass; 2D: two-dimensional; 3D: three-dimensional; COL2A1: gene coding for type II collagen; DAPI: 4',6-diamidino-2-phenylindole; DMEM: Dulbecco's Modified Eagle's Medium; DMMB: dimethylmethylene blue; DSC: Differential scanning calorimetric analysis; ECM: extracellular matrix; EDTA: ethylenediaminetetraacetic acid; EtBr: ethidium bromide; FCS: fetal calf serum; FDA: fluorescein diacetate; GAG: glycosaminoglycans; HDPE: high density polyethylene; HE: hematoxylin and eosin staining; HCA: hydoxylapatite; PBE: phosphate buffered EDTA100 mM Na2HPO4 and 5 mM EDTA, pH8; PBS: phosphate buffered saline; PFA: paraformaldehyde; PG: proteoglycans; PI: propidium iodide; PLLA: Poly-L-Lactic Acid Scaffold; RT: room temperature; SD: standard deviation; SEM: scanning electron microscopy; sGAG: sulfated glycosaminoglycans; SOX9/Sox9: SRY (sex-determining region Y)-box 9 protein; TBS: TRIS buffered saline; TIPS: Thermally Induced Phase Separation; XRD: X-ray diffraction analysis.
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