For bone tissue engineering applications, scaffolds that mimic the porous structure of the extracellular matrix are highly desirable. Herein, we employ a PCL/HA-based scaffold with a double-scaled architecture of small pores coupled to larger ones. To improve the osteoinductivity of the scaffold, we incorporate two different growth factors via polydopamine (PDA) coating. As a first step, we identify the maximum amount of PDA that can be deposited onto the scaffold. Next, to allow for the deposition of a second PDA layer which, in turn, will allow to increase the loading of growth factors, we incorporate a dithiol connecting layer. The thiol groups covalently react with the first PDA coating through Michael addition while also allowing for the incorporation of a second PDA layer. We load the first and second PDA layers with bone morphogenic protein-2 (BMP2) and vascular endothelial growth factor (VEGF), respectively, and evaluate the osteogenic potential of the functionalised scaffold by cell viability, alkaline phosphatase activity and the expression of three different osteogenesis-related genes of pre-seeded human mesenchymal stem cells. Through these studies, we demonstrate that the osteogenic activity of the scaffolds loaded with both BMP2 and VEGF is greater than scaffolds loaded only with BMP2. Importantly, the osteoinductivity is higher when the scaffolds are loaded with BMP2 and VEGF in two different PDA layers. Taken together, these results indicate that the as-prepared scaffolds could be a useful construct for bone-tissue applications.

对于骨组织工程应用，非常需要模仿细胞外基质的多孔结构的支架。在本文中，我们采用基于PCL / HA的支架，该支架具有将小孔与大孔耦合的双比例结构。为了提高支架的骨诱导性，我们通过聚多巴胺（PDA）涂层结合了两种不同的生长因子。第一步，我们确定可以沉积到支架上的最大PDA量。接下来，为了沉积第二个PDA层，而这又会增加生长因子的负荷，我们加入了二硫醇连接层。硫醇基团通过迈克尔加成与第一PDA涂层共价反应，同时还允许引入第二PDA层。我们分别用骨形态发生蛋白2（BMP2）和血管内皮生长因子（VEGF）加载第一和第二个PDA层，并通过细胞活力，碱性磷酸酶活性和三种不同的表达来评估功能化支架的成骨潜力预接种人间充质干细胞的成骨相关基因。通过这些研究，我们证明了同时载有BMP2和VEGF的支架的成骨活性大于仅载有BMP2的支架。重要的是，当支架在两个不同的PDA层中加载BMP2和VEGF时，骨诱导性更高。综上所述，这些结果表明，所制备的支架可能是用于骨组织应用的有用构建体。并通过细胞活力，碱性磷酸酶活性以及预接种的人间充质干细胞的三种不同成骨相关基因的表达来评估功能化支架的成骨潜力。通过这些研究，我们证明了同时载有BMP2和VEGF的支架的成骨活性大于仅载有BMP2的支架。重要的是，当支架在两个不同的PDA层中加载BMP2和VEGF时，骨诱导性更高。综上所述，这些结果表明，所制备的支架可能是用于骨组织应用的有用构建体。并通过细胞活力，碱性磷酸酶活性以及预接种的人间充质干细胞的三种不同成骨相关基因的表达来评估功能化支架的成骨潜力。通过这些研究，我们证明了同时载有BMP2和VEGF的支架的成骨活性大于仅载有BMP2的支架。重要的是，当支架在两个不同的PDA层中加载BMP2和VEGF时，骨诱导性更高。综上所述，这些结果表明，所制备的支架可能是用于骨组织应用的有用构建体。通过这些研究，我们证明了同时载有BMP2和VEGF的支架的成骨活性大于仅载有BMP2的支架。重要的是，当支架在两个不同的PDA层中加载BMP2和VEGF时，骨诱导性更高。综上所述，这些结果表明，所制备的支架可能是用于骨组织应用的有用构建体。通过这些研究，我们证明了同时载有BMP2和VEGF的支架的成骨活性大于仅载有BMP2的支架。重要的是，当支架在两个不同的PDA层中加载BMP2和VEGF时，骨诱导性更高。综上所述，这些结果表明，所制备的支架可能是用于骨组织应用的有用构建体。