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Gelatin Templated Polypeptide Co-Cross-Linked Hydrogel for Bone Regeneration.
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2019-12-09 , DOI: 10.1002/adhm.201901239 Yusen Qiao 1 , Xingzhi Liu 1 , Xichao Zhou 1 , Hongbo Zhang 2, 3 , Wen Zhang 1 , Wei Xiao 4 , Guoqing Pan 5 , Wenguo Cui 2 , Hélder A Santos 6, 7 , Qin Shi 1
Advanced Healthcare Materials ( IF 10.0 ) Pub Date : 2019-12-09 , DOI: 10.1002/adhm.201901239 Yusen Qiao 1 , Xingzhi Liu 1 , Xichao Zhou 1 , Hongbo Zhang 2, 3 , Wen Zhang 1 , Wei Xiao 4 , Guoqing Pan 5 , Wenguo Cui 2 , Hélder A Santos 6, 7 , Qin Shi 1
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Polypeptides with short chains of amino acid monomers have been widely applied in the clinic because of their various biological functions. However, the easily-inactivated characteristics and burst releasing of the peptides limit their application in vivo. Here, a novel osteogenic polypeptide hydrogel (GelMA-c-OGP) is created by co-cross-linking template photo-cross-linked gelatin (GelMA) with photo-cross-linkable osteogenic growth peptides (OGP) using ultraviolet radiation. GelMA enables the formation of hydrogel with photo-cross-linkable OGP with good mechanical properties and also promotes bone regeneration. GelMA-c-OGP hydrogel accelerates the bone formation procedure of osteogenic precursor cells by significantly enhancing the expression of osteogenic-related genes BMP-2, OCN, and OPN, and increasing the precipitation of calcium salts in osteoblasts. Similarly, GelMA-c-OGP hydrogel promotes bone regeneration in vivo. Furthermore, it is observed that more collagen fibers connect cortical bones in the GelMA-c-OGP implanted group than the control group by hematoxylin-eosin and immunohistochemical staining of Collagen I and TGF-β. The co-cross-linked OGP polypeptide converts from liquid to solid hydrogel with transient UV light in situ, which also can strengthen the mechanical property of the defect bone and avoid burst osteogenic peptide, releasing during the bone defect healing period. Overall, this hydrogel delivering system has a significant impact on bone defect healing compared with traditional methods.
中文翻译：
明胶模板多肽共交联水凝胶用于骨再生。
具有氨基酸单体短链的多肽由于其多种生物学功能已被广泛应用于临床。然而，肽的易失活特性和爆发释放限制了它们在体内的应用。在这里，通过使用紫外线辐射将模板光致交联明胶（GelMA）与光致可交联成骨生长肽（OGP）共交联，创建了一种新型的成骨性多肽水凝胶（GelMA-c-OGP）。GelMA可以形成具有良好机械性能的可光交联OGP的水凝胶，并促进骨骼再生。GelMA-c-OGP水凝胶可通过显着增强成骨相关基因BMP-2，OCN和OPN的表达来加速成骨前体细胞的骨形成过程，并增加成骨细胞中钙盐的沉淀。同样，GelMA-c-OGP水凝胶可促进体内骨骼再生。此外，通过苏木精-曙红和胶原蛋白I和TGF-β的免疫组织化学染色观察到，与对照组相比，在GelMA-c-OGP植入组中，更多的胶原蛋白纤维连接着皮质骨。共交联的OGP多肽通过瞬时紫外线在原位从液体转变为固体水凝胶，这也可以增强缺损骨骼的机械性能并避免爆裂成骨肽在骨骼缺损愈合期间释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。通过苏木精-曙红和胶原I和TGF-β的免疫组织化学染色观察到，与对照组相比，在GelMA-c-OGP植入组中，连接皮质骨的胶原纤维多于对照组。共交联的OGP多肽通过瞬时紫外线在原位从液体转变为固体水凝胶，这也可以增强缺损骨骼的机械性能并避免爆裂成骨肽在骨骼缺损愈合期间释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。通过苏木精-曙红和胶原I和TGF-β的免疫组织化学染色观察到，与对照组相比，在GelMA-c-OGP植入组中，连接皮质骨的胶原纤维多于对照组。共交联的OGP多肽通过瞬时紫外线在原位从液体转变为固体水凝胶，这也可以增强缺损骨骼的机械性能并避免爆裂成骨肽在骨骼缺损愈合期间释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。这也可以增强缺损骨的机械性能，避免在骨缺损愈合期间释放成骨肽破裂，释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。这也可以增强缺损骨的机械性能，避免在骨缺损愈合期间释放成骨肽破裂，释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。
更新日期：2020-01-08
中文翻译：
明胶模板多肽共交联水凝胶用于骨再生。
具有氨基酸单体短链的多肽由于其多种生物学功能已被广泛应用于临床。然而，肽的易失活特性和爆发释放限制了它们在体内的应用。在这里，通过使用紫外线辐射将模板光致交联明胶（GelMA）与光致可交联成骨生长肽（OGP）共交联，创建了一种新型的成骨性多肽水凝胶（GelMA-c-OGP）。GelMA可以形成具有良好机械性能的可光交联OGP的水凝胶，并促进骨骼再生。GelMA-c-OGP水凝胶可通过显着增强成骨相关基因BMP-2，OCN和OPN的表达来加速成骨前体细胞的骨形成过程，并增加成骨细胞中钙盐的沉淀。同样，GelMA-c-OGP水凝胶可促进体内骨骼再生。此外，通过苏木精-曙红和胶原蛋白I和TGF-β的免疫组织化学染色观察到，与对照组相比，在GelMA-c-OGP植入组中，更多的胶原蛋白纤维连接着皮质骨。共交联的OGP多肽通过瞬时紫外线在原位从液体转变为固体水凝胶，这也可以增强缺损骨骼的机械性能并避免爆裂成骨肽在骨骼缺损愈合期间释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。通过苏木精-曙红和胶原I和TGF-β的免疫组织化学染色观察到，与对照组相比，在GelMA-c-OGP植入组中，连接皮质骨的胶原纤维多于对照组。共交联的OGP多肽通过瞬时紫外线在原位从液体转变为固体水凝胶，这也可以增强缺损骨骼的机械性能并避免爆裂成骨肽在骨骼缺损愈合期间释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。通过苏木精-曙红和胶原I和TGF-β的免疫组织化学染色观察到，与对照组相比，在GelMA-c-OGP植入组中，连接皮质骨的胶原纤维多于对照组。共交联的OGP多肽通过瞬时紫外线在原位从液体转变为固体水凝胶，这也可以增强缺损骨骼的机械性能并避免爆裂成骨肽在骨骼缺损愈合期间释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。这也可以增强缺损骨的机械性能，避免在骨缺损愈合期间释放成骨肽破裂，释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。这也可以增强缺损骨的机械性能，避免在骨缺损愈合期间释放成骨肽破裂，释放。总体而言，与传统方法相比，这种水凝胶输送系统对骨缺损的愈合有重要影响。
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