Биофункционализированные 3D-печатные матрицы из желатина и альгината с пептидами аргинин–глицин–аспарагиновая кислота (RGD) для усиленной ин витро остеогенезы

Biofunctionalized 3D-printed gelatin-alginate scaffolds with arginine-glycine-aspartic acid (RGD) peptides for enhanced in vitro osteogenesis
Chia‐Chen Hsu, Hiroshi Egusa, Eisner Salamanca, Ying-Sui Sun, Ting‐Yi Renn, Yi Ma, Chun‐Pin Lin, Wei‐Jen Chang
2025-11-08

3D-печатные матрицы из желатина и альгинатаклетки MG-63, подобные остеобластамфункционализация RGDпептиды аргинин-глицин-аспарагиновая кислота (RGD)остеогенез
Актуальность/цель: Дефекты альвеолярной кости трудно лечить из‑за продолжающейся резорбции и ограничений традиционных трансплантатов. Стратегии тканевой инженерии, в частности 3D-матрицы на основе гидрогелей, представляют перспективную альтернативу, имитируя внеклеточный матрикс и поддерживая клеточно-опосредованную регенерацию. Целью данного исследования было внедрение пептидов аргинин–глицин–аспарагиновая кислота (RGD) в 3D-печатные гидrogели из желатина и альгината для повышения их биологической активности и остеогенного потенциала при восстановлении альвеолярной кости. Материалы и методы: Оценивали адгезию клеток, пролиферацию, дифференцировку (по активности щелочной фосфатазы) и минерализацию (по окрашиванию Alizarin Red S) с использованием остеобластоподобных клеток MG-63. Результаты: 3D-печатные матрицы из желатина и альгината, модифицированные пептидами RGD, продемонстрировали пористую архитектуру. Элементный анализ и FTIR подтвердили успешную инкорпорацию пептидов за счёт повышенного содержания азота и кислорода, а также наличия амидных и C–H растягивающих полос. Матрицы показали стабильное набухание, уменьшенную деградацию и значительное улучшение адгезии и пролиферации клеток MG-63, активности щелочной фосфатазы и минерализации, особенно в группе с модификацией 0,5 mg/mL RGD. Вывод: Модификация пептидами RGD существенно повышает структурные и биологические характеристики 3D-матриц из желатина и альгината, подтверждая их потенциал в качестве эффективного материала для регенерации альвеолярной кости.
1
3D-печатные желатин-альгинатные матрицы успешно био-функционализированы пептидами RGD, что подтверждено увеличением содержания азота и кислорода и появлением амидных/C-H полос в FTIR.
2
В целом, модификация пептидами RGD улучшает структурные и биологические свойства желатин-альгинатных матриц, что поддерживает их потенциал для регенерации альвеолярной кости.
3
RGD-модификация способствовала большей минерализации по данным окрашивания Alizarin Red S, при этом группа с 0.5 мг/мл RGD демонстрировала наибольший эффект.
4
Модификация RGD значительно усиливала адгезию и пролиферацию остеобластоподобных клеток MG-63 in vitro.
5
RGD-модифицированные матрицы повышали остеогенную дифференцировку, что подтверждено увеличенной активностью щелочной фосфатазы (ALP).
6
RGD-модифицированные матрицы сохранили пористую архитектуру, при этом демонстрировали стабильное набухание и сниженное разложение по сравнению с немодифицированными матрицами.

3D-печатные гидрогелевые каркасы из желатина и альгината, функционализованные пептидами RGD

Улучшение структурных и биологических характеристик для in vitro остеогенеза: включение пептидов, пористость, стабильность набухания/деградации, а также адгезия, пролиферация клеток MG-63, активность щелочной фосфатазы и минерализация

Publication Details
Publication Date
2025-11-08
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
3
Access Type
Author Information
Authors
Chia‐Chen Hsu
Hiroshi Egusa
Eisner Salamanca
Ying-Sui Sun
Ting‐Yi Renn
Yi Ma
Chun‐Pin Lin
Wei‐Jen Chang
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%