Summary

Direkte og indirekte kulturmetoder for å studere biologisk nedbrytbare implantatmaterialer In Vitro

Published: April 15, 2022
doi:

Summary

Vi introduserer tre metoder for direkte kultur, direkte eksponeringskultur og eksponeringskultur for evaluering av in vitro cytokompatibilitet av biologisk nedbrytbare implantatmaterialer. Disse in vitro-metodene etterligner forskjellige in vivo celleimplantatinteraksjoner og kan brukes til å studere ulike biologisk nedbrytbare materialer.

Abstract

I løpet av de siste tiårene har biologisk nedbrytbare materialer blitt grundig utforsket for biomedisinske applikasjoner som ortopediske, tann- og kraniomaxillofaciale implantater. For å screene biologisk nedbrytbare materialer for biomedisinske applikasjoner, er det nødvendig å evaluere disse materialene når det gjelder in vitro-celleresponser , cytokompatibilitet og cytotoksisitet. International Organization for Standardization (ISO) standarder har blitt mye brukt i evalueringen av biomaterialer. Imidlertid ble de fleste ISO-standarder opprinnelig etablert for å vurdere cytotoksisiteten til ikke-nedbrytbare materialer, og ga dermed begrenset verdi for screening av biologisk nedbrytbare materialer.

Denne artikkelen introduserer og diskuterer tre forskjellige kulturmetoder, nemlig direkte kulturmetode, direkte eksponeringskulturmetode og eksponeringskulturmetode for evaluering av in vitro cytokompatibilitet av biologisk nedbrytbare implantatmaterialer, inkludert biologisk nedbrytbare polymerer, keramikk, metaller og deres kompositter, med forskjellige celletyper. Forskning har vist at kulturmetoder påvirker celleresponsen på biologisk nedbrytbare materialer fordi deres dynamiske nedbrytning induserer romlige forskjeller i grensesnittet og i nærmiljøet. Spesielt avslører den direkte kulturmetoden responsen til celler frø direkte på implantatene; den direkte eksponeringskulturmetoden belyser svarene til etablerte vertsceller som kommer i kontakt med implantatene; og eksponeringskulturmetoden evaluerer de etablerte vertscellene som ikke er i direkte kontakt med implantatene, men påvirkes av endringene i lokalmiljøet på grunn av implantatforringelse.

Denne artikkelen gir eksempler på disse tre kulturmetodene for å studere in vitro cytokompatibilitet av biologisk nedbrytbare implantatmaterialer og deres interaksjoner med benmargsavledede mesenchymale stamceller (BMSCer). Den beskriver også hvordan du høster, passerer, kultur, frø, fikser, flekker, karakteriserer cellene og analyserer postkulturmedier og materialer. In vitro-metodene beskrevet i denne artikkelen etterligner forskjellige scenarier av in vivo-miljøet , og utvider anvendbarheten og relevansen av in vitro cytokompatibilitetstesting av forskjellige biomaterialer for ulike biomedisinske applikasjoner.

Introduction

I flere tiår har biologisk nedbrytbare materialer blitt grundig studert og brukt i biomedisinske applikasjoner som ortopedisk1,2, dental3,4 og craniomaxillofacial5 applikasjoner. I motsetning til permanente implantater og materialer, biologisk nedbrytbare metaller, keramikk, polymerer og deres kompositter gradvis nedbrytes i kroppen over tid via ulike kjemiske reaksjoner i det fysiologiske miljøet. For eksempel er biologisk nedbrytbare metaller som magnesium (Mg) legeringer1,6,7 og sink (Zn) legeringer8,9 lovende materialer for beinfikseringsenheter. Deres biologisk nedbrytbarhet kan eliminere nødvendigheten av sekundære operasjoner for å fjerne implantatene etter beinheling. Biologisk nedbrytbar keramikk som kalsiumfosfatsementer (CPCer) har vist spennende potensial for behandling av osteoporotiske vertebrale kompresjonsbrudd i perkutan kyfoplastikk10. CPC-ene gir mekanisk støtte for den oppsprukne vertebrale kroppen og gradvis nedbrytes etter at bruddet har grodd.

Biologisk nedbrytbare polymerer, som enkelte polysakkarider og polyestere, har også blitt mye utforsket for biomedisinske anvendelser. For eksempel har chitosan hydrogel som biologisk nedbrytbar polysakkarid vist sine evner for å forhindre infeksjon og regenerere hudvev11. Poly-L-melkesyre (PLLA), poly (glykolsyre) (PGA) og poly (melkesyre-med-glykolsyre) (PLGA) er mye studert polyester for fremstilling av 2D eller 3D porøse stillaser for vevsteknikk applikasjoner12,13,14. Videre integrerer komposittmaterialer to eller flere faser av metaller, keramikk og polymerer for å gi avanserte funksjoner for et bredt spekter av biomedisinske applikasjoner15,16,17. For eksempel kan PLGA og kalsiumfosfatkompositter brukes til å fremstille biologisk nedbrytbare stillaser for applikasjoner som reparasjon av skallebenfeil18. Disse biologisk nedbrytbare stillasene og implantatene kan støtte og fremme veksten av celler og vev og deretter gradvis forringes i kroppen over tid.

Som vist i supplerende tabell 1, kan ulike biologisk nedbrytbare materialer ha varierte nedbrytningsmekanismer, produkter og priser. For eksempel magnesiumlegeringer, for eksempel Mg-2 wt % Zn-0,5 wt % Ca (ZC21)1, Mg-4 wt% Zn-1 wt% sr (ZSr41)19, og Mg-9 wt% Al-1 wt% sink (AZ91)20, nedbrytning ved å reagere med vann, og deres nedbrytningsprodukter inkluderer hovedsakelig Mg2 + ioner, OH ioner, H2 gass og mineralavsetninger. Nedbrytningshastigheten for biologisk nedbrytbare metaller varierer avhengig av deres forskjellige sammensetninger, geometrier og nedbrytningsmiljøer. For eksempel rapporterte Cipriano et al.19 at ZSr41-ledninger (Ø1,1 × 15 mm) mistet 85% masse mens rene Mg-ledninger med samme geometri mistet 40% masse etter å ha blitt implantert i rottetibiae i 47 dager. Biologisk nedbrytbare keramiske materialer som hydroksyapatitt (HA) og β-trikalsiumfosfat (β-TCP) kan forringes via løsningsdrevet ekstracellulær væskeoppløsning eller bryte ned i små partikler og deretter forringes via både ekstracellulær væskeoppløsning og cellemedierte resorpsjonsprosesser. Nedbrytningsproduktene til disse kalsiumfosfatbaserte keramikk kan omfatte Ca2+ ioner, (PO4)3-ioner, OH-ioner og mineralavsetninger21. Nedbrytningshastigheten for kalsiumfosfatkeramikk påvirkes betydelig av krystallstrukturene. For eksempel rapporterte Van Blierswijk et al.22 at HA med 40 vol.% mikropores ikke mistet noen masse mens β-TCP med 40 vol.% mikropores mistet 30 ± 4% masse etter å ha blitt implantert i tibiae av kaniner i 3 måneder. Polymerer som PLGA14,23 kan forringes på grunn av hydrolyse av esterkoblingene i nærvær av vann, og nedbrytningsproduktene inkluderer hovedsakelig melkesyre og glykolsyrer. Det kan ta en måned for PLGA 50/50 og flere måneder for PLGA 95/5 å oppnå fullstendig nedbrytning24.

Cellerespons og cytokompatibilitetstesting er avgjørende for å evaluere og screene disse biologisk nedbrytbare implantatmaterialene for biomedisinske anvendelser. Imidlertid ble nåværende standarder fra International Organization for Standardization (ISO), for eksempel ISO 10993-5:2009 “Biologisk evaluering av medisinsk utstyr-Del 5 Tester for in vitro cytotoksisitet”, opprinnelig designet for å vurdere cytotoksisiteten til ikke-nedbrytbare biomaterialer som Ti-legeringer og Cr-Co-legeringer in vitro25. Spesielt dekker ISO 10993-5:2009 bare in vitro cytotoksisitetstester av ekstraktet, direkte kontakt og indirekte kontakttester. I ekstrakttesten fremstilles ekstraktet ved å nedsenke prøver i ekstraksjonsvæsker som kulturmedier med serum og fysiologiske saltvannsløsninger under en av standard tids- og temperaturforholdene. Det innsamlede ekstraktet eller fortynning legges deretter inn i cellekulturen for å studere cytotoksisitet. For den direkte kontakttesten oppnås direkte kontakt mellom prøve og celler ved å plassere testprøven på det etablerte (tilholdte) cellelaget. I den indirekte kontakttesten pipetteres kulturmediene som inneholder serum og smeltet agar for å dekke de etablerte cellene. Prøven plasseres deretter på det størkne agarlaget med eller uten filter.

ISO-standardene har vist noen begrensninger når de brukes til å evaluere biologisk nedbrytbare materialer in vitro. I motsetning til nedbrytbare materialer er nedbrytningsatferden til biologisk nedbrytbare materialer dynamisk og kan endres på et annet tidspunkt eller under varierte miljøforhold (f.eks. temperatur, fuktighet, mediesammensetning og celletype). Ekstrakttesten evaluerer bare cytotoksisiteten til materialets nedbrytningsprodukter og gjenspeiler ikke den dynamiske prosessen med prøveforringelse. Både direkte og indirekte kontakttester av ISO-standarden karakteriserer bare interaksjonene mellom de etablerte cellene og prøvene. Videre, i den indirekte kontakttesten, er materialene og cellene i forskjellige mikromiljøer som ikke reflekterer in vivo-miljøet og ikke fanger den dynamiske nedbrytningen av biologisk nedbrytbare materialer.

Målet med denne artikkelen er å introdusere og diskutere cytokompatibilitetstestingsmetodene for ulike biologisk nedbrytbare implantatmaterialer for å adressere de ovennevnte begrensningene i metodene beskrevet i gjeldende ISO-standarder. Metodene som presenteres i denne artikkelen vurderer den dynamiske nedbrytningsatferden til implantatmaterialer og de forskjellige omstendighetene ved cellematerialeinteraksjoner in vivo. Spesielt gir denne artikkelen tre cytokompatibilitetstestingsmetoder, nemlig direkte kultur, direkte eksponeringskultur og eksponeringskultur for ulike biologisk nedbrytbare materialer, inkludert biologisk nedbrytbare polymerer, keramikk, metaller og deres kompositter for medisinske implantatapplikasjoner.

I den direkte kulturmetoden blir celler suspendert i kulturmediene direkte sådd på prøvene, og evaluerer dermed interaksjonene mellom nylig frøceller og implantatene. I den direkte eksponeringskulturen plasseres prøvene direkte på det etablerte cellelaget for å etterligne samspillet mellom implantater med etablerte vertsceller i kroppen. I eksponeringskulturen plasseres prøvene i sine respektive brønninnlegg og introduseres deretter til kulturbrønnene med etablerte celler, noe som karakteriserer responsen fra etablerte celler til endringene i det lokale miljøet forårsaket av implantatforringelse når de ikke har direkte kontakt med implantater. De direkte kultur- og direkte eksponeringskulturmetodene evaluerer cellene direkte eller indirekte i kontakt med implantatmaterialene i samme kulturbrønn. Eksponeringskulturen karakteriserer cellene indirekte i kontakt med implantatmaterialene innenfor en foreskrevet avstand i samme kulturbrønn.

Denne artikkelen presenterer en detaljert beskrivelse av cytokompatibilitetstesting for forskjellige biologisk nedbrytbare materialer og deres interaksjoner med modellceller, det vil si benmargsavledede mesenchymale stamceller (BMSCer). Protokollene inkluderer høsting, modning, såing, fiksering, farging og avbildning av cellene, sammen med analyser av postkulturmaterialer og medier, som gjelder for en rekke biologisk nedbrytbare implantatmaterialer og et bredt spekter av celletyper. Disse metodene er nyttige for screening av biologisk nedbrytbare materialer for ulike biomedisinske anvendelser når det gjelder celleresponser og cytokompatibilitet in vitro.

Protocol

Denne protokollen ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) ved University of California ved Riverside (UCR) for celle- og vevshøsting. En 12 uker gammel kvinnelig Sprague-Dawley (SD) rotte vises som et eksempel i videoen. Yngre kvinnelige og mannlige rotter foretrekkes. 1. Forberedelse av cellekultur MERK: De tre kulturmetodene som er beskrevet i denne artikkelen, gjelder vanligvis for forskjellige celletyper som følges. H…

Representative Results

Figur 4 viser de representative fluorescensbildene av BMSC-er under direkte og indirekte kontaktforhold ved hjelp av ulike kulturmetoder. Figur 4A,B viser BMSCene under direkte og indirekte kontaktforhold etter samme 24 timers direkte kultur med ZC21 magnesiumlegeringer1. ZC21-legeringene består av 97,5 wt% magnesium, 2 wt% sink og 0,5 wt% kalsium. Cellene som ikke har direkte kontakt med ZC21 legeringsprøvene, sprer se…

Discussion

Ulike cellekulturmetoder kan brukes til å evaluere in vitro cytokompatibilitet av biomaterialer av interesse for ulike aspekter av anvendelser in vivo. Denne artikkelen demonstrerer tre in vitrokulturmetoder , det vil si direkte kultur, direkte eksponeringskultur og eksponeringskultur, for å etterligne forskjellige in vivo-scenarier der biologisk nedbrytbare implantatmaterialer brukes inne i menneskekroppen. Den direkte kulturmetoden brukes hovedsakelig til å evaluere oppførselen t…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne setter pris på den økonomiske støtten fra U.S. National Science Foundation (NSF CBET award 1512764 og NSF PIRE 1545852), National Institutes of Health (NIH NIDCR 1R03DE028631), University of California (UC) Regents Faculty Development Fellowship, og Committee on Research Seed Grant (Huinan Liu) og UC-Riverside Dissertation Research Grant (Jiajia Lin). Forfatterne setter pris på Central Facility for Advanced Microscopy and Microanalysis (CFAMM) ved UC-Riverside for bruk av SEM/EDS og Dr. Perry Cheung for bruk av XRD-instrumenter. Forfatterne setter også pris på Thanh Vy Nguyen og Queenie Xu for delvis redigering. Forfatterne vil også takke Cindy Lee for å ha spilt inn fortellingen for videoen. Eventuelle meninger, funn og konklusjoner, eller anbefalinger uttrykt i denne artikkelen, er forfatternes og gjenspeiler ikke nødvendigvis synspunktene til National Science Foundation eller National Institutes of Health.

Materials

10 mL serological pipette VWR 490019-704
12-well tissue-culture-treated plates Thermo Fisher Scientific 353043
15 mL conical tube (Polypropylene) VWR 89039-666
18 G needle BD 305196
25½ G needle BD 305122
4′,6-diamidino-2- phenylindole dilactate (DAPI) Invitrogen D3571
50 mL conical tube (Polypropylene) VWR 89039-658
70 μm nylon strainer Fisher Scientific 50-105-0135
Alexa Flour 488-phalloidin Life technologies A12379
Biological safety cabinet LABCONCO Class II, Type A2
Centrifuge Eppendorf Rotor F-35-6-30, Centrifuge5430
Clear Fused Quartz Round Dish AdValue Technology FQ-4085
CO2 incubator SANYO MCO-19AIC
CoolCell Freezer Container Corning 432000 foam container designed to regulate temperature decrease
Cryovial Thermo Fisher Scientific 5000-1020
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) Sigma-Aldrich 472301
Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) Sigma-Aldrich D5648
EDX analysis software Oxford Instruments AztecSynergy
Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) FEI 50mm2 X-Max50 SDD
Fetal bovine serum (FBS) Thermo Fisher Scientific Inc. SH30910
Fluorescence microscope Nikon Eclipse Ti
Formaldehyde VWR 100496-496
Hemacytometer Hausser Scientific 3520
ImageJ software National Institutes of Health and the Laboratory for Optical and Computational Instrumentation (LOCI, University of Wisconsin)
Inductively coupled plasma
optical emission spectrometry (ICP-OES)
PerkinElmer Optima 8000
Optical microscope VWR VistaVision
Penicillin/streptomycin (P/S) Thermo Fisher Scientific, Inc., 15070063
pH meter VWR model SB70P
Phosphate Buffered Saline (PBS) VWR 97062-730
Scanning electronic microscope (SEM) FEI Nova NanoSEM 450
surgical blade VWR 76353-728
Tissue Culture Flasks VWR T-75, MSPP-90076
Transwell inserts Corning 3460
Trypsin-ethylenediaminetetraacetic acid solution (Trypsin-EDTA) Sigma-Aldrich T4049
X-ray diffraction instrument (XRD) PANalytical Empyrean Series 2

References

  1. Zhang, C., et al. Antimicrobial bioresorbable Mg-Zn-Ca alloy for bone repair in a comparison study with Mg-Zn-Sr Alloy and pure Mg. ACS Biomaterials Science & Engineering. 6 (1), 517-538 (2019).
  2. Xu, C., et al. A green biocompatible fabrication of highly porous functional ceramics with high strength and controllable pore structures. Journal of Materials Science & Technology. 32 (8), 729-732 (2016).
  3. Asgari, M., et al. Biodegradable metallic wires in dental and orthopedic applications: a review. Metals. 8 (4), 212 (2018).
  4. Shi, Y., Liu, J., Yu, L., Zhong, L. Z., Jiang, H. B. β-TCP scaffold coated with PCL as biodegradable materials for dental applications. Ceramics International. 44 (13), 15086-15091 (2018).
  5. Wu, C. -. C., et al. A self-reinforcing biodegradable implant made of poly (ɛ-caprolactone)/calcium phosphate ceramic composite for craniomaxillofacial fracture fixation. Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery. 44 (9), 1333-1341 (2016).
  6. Jiang, W., et al. In vitro evaluation of MgSr and MgCaSr alloys via direct culture with bone marrow derived mesenchymal stem cells. Acta Biomaterialia. 72, 407-423 (2018).
  7. Zhang, C., et al. Magnesium-based biodegradable microelectrodes for neural recording. Materials Science and Engineering: C. 110, 110614 (2020).
  8. Jia, B., et al. In vitro and in vivo studies of Zn-Mn biodegradable metals designed for orthopedic applications. Acta Biomaterialia. 108, 358-372 (2020).
  9. Yang, H., et al. Alloying design of biodegradable zinc as promising bone implants for load-bearing applications. Nature Communications. 11 (1), 1-16 (2020).
  10. Liu, H., et al. Injectable, biomechanically robust, biodegradable and osseointegrative bone cement for percutaneous kyphoplasty and vertebroplasty. International Orthopaedics. 42 (1), 125-132 (2018).
  11. Anjum, S., Arora, A., Alam, M., Gupta, B. Development of antimicrobial and scar preventive chitosan hydrogel wound dressings. International Journal of Pharmaceutics. 508 (1-2), 92-101 (2016).
  12. Barroca, N., et al. Electrically polarized PLLA nanofibers as neural tissue engineering scaffolds with improved neuritogenesis. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 167, 93-103 (2018).
  13. Liu, Y., et al. Polydopamine-modified poly (l-lactic acid) nanofiber scaffolds immobilized with an osteogenic growth peptide for bone tissue regeneration. RSC Advances. 9 (21), 11722-11736 (2019).
  14. Liu, H., Webster, T. J. Enhanced biological and mechanical properties of well-dispersed nanophase ceramics in polymer composites: from 2D to 3D printed structures. Materials Science and Engineering: C. 31 (2), 77-89 (2011).
  15. Xu, C., et al. Bioinspired mechano-sensitive macroporous ceramic sponge for logical drug and cell delivery. Advanced Science. 4 (6), 1600410 (2017).
  16. Xu, C., Bai, Y., Yang, H., Yang, L. Mechanically modulated, ultra-high precision logic delivery of molecules by bio-inspired macroporous ceramic sponge. MRS Advances. 2 (19-20), 1125-1130 (2017).
  17. Zhang, N., Xu, C., Azer, A., Liu, H. Dispersibility and characterization of polyvinyl alcohol-coated magnetic nanoparticles in poly (glycerol sebacate) for biomedical applications. Journal of Nanoparticle Research. 21 (12), 1-11 (2019).
  18. Kim, S. S., et al. A poly (lactide-co-glycolide)/hydroxyapatite composite scaffold with enhanced osteoconductivity. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 80 (1), 206-215 (2007).
  19. Cipriano, A. F., et al. Degradation of bioresorbable Mg-4Zn-1Sr intramedullary pins and associated biological responses in vitro and in vivo. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (51), 44332-44355 (2017).
  20. Surmeneva, M. A., et al. Bone marrow derived mesenchymal stem cell response to the RF magnetron sputter deposited hydroxyapatite coating on AZ91 magnesium alloy. Materials Chemistry and Physics. 221, 89-98 (2019).
  21. Sheikh, Z., et al. Mechanisms of in vivo degradation and resorption of calcium phosphate based biomaterials. Materials. 8 (11), 7913-7925 (2015).
  22. Klein, C., Driessen, A., De Groot, K., Van den Hooff, A. Biodegradation behavior of various calcium phosphate materials in bone tissue. Journal of Biomedical Materials Research. 17 (5), 769-784 (1983).
  23. Lanao, R. P. F., Leeuwenburgh, S. C., Wolke, J. G., Jansen, J. A. Bone response to fast-degrading, injectable calcium phosphate cements containing PLGA microparticles. Biomaterials. 32 (34), 8839-8847 (2011).
  24. Vey, E., et al. Degradation kinetics of poly (lactic-co-glycolic) acid block copolymer cast films in phosphate buffer solution as revealed by infrared and Raman spectroscopies. Polymer Degradation and Stability. 96 (10), 1882-1889 (2011).
  25. Standard, I. Biological evaluation of medical devices-Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity. Geneve, Switzerland: International Organization for Standardization. , (2009).
  26. Liu, X., Zhou, W., Wu, Y., Cheng, Y., Zheng, Y. Effect of sterilization process on surface characteristics and biocompatibility of pure Mg and MgCa alloys. Materials Science and Engineering: C. 33 (7), 4144-4154 (2013).
  27. Liu, H., Yazici, H., Ergun, C., Webster, T. J., Bermek, H. An in vitro evaluation of the Ca/P ratio for the cytocompatibility of nano-to-micron particulate calcium phosphates for bone regeneration. Acta Biomaterialia. 4 (5), 1472-1479 (2008).
  28. Liu, H., et al. Enhancing effects of radiopaque agent BaSO4 on mechanical and biocompatibility properties of injectable calcium phosphate composite cement. Materials Science and Engineering: C. 116, 110904 (2020).
  29. Xu, C., et al. A versatile three-dimensional foam fabrication strategy for soft and hard tissue engineering. Biomedical Materials. 13 (2), 025018 (2018).
  30. Speranza, V., Sorrentino, A., De Santis, F., Pantani, R. Characterization of the polycaprolactone melt crystallization: complementary optical microscopy, DSC, and AFM studies. The Scientific World Journal. , 720157 (2014).
  31. Cipriano, A. F., et al. Anodization of magnesium for biomedical applications-Processing, characterization, degradation and cytocompatibility. Acta Biomaterialia. 62, 397-417 (2017).
  32. Li, H., Chang, J. pH-compensation effect of bioactive inorganic fillers on the degradation of PLGA. Composites science and technology. 65 (14), 2226-2232 (2005).
  33. Xu, C., Hung, C., Cao, Y., Liu, H. H. Tunable crosslinking, reversible phase transition, and 3D printing of hyaluronic acid hydrogels via dynamic coordination of innate carboxyl groups and metallic ions. ACS Applied Bio Materials. 4 (3), 2408-2428 (2021).
  34. Cortez Alcaraz, M. C., et al. Electrophoretic deposition of magnesium oxide nanoparticles on magnesium: processing parameters, microstructures, degradation, and cytocompatibility. ACS Applied Bio Materials. 2 (12), 5634-5652 (2019).
  35. Rutherford, D., et al. Synthesis, characterization, and cytocompatibility of yttria stabilized zirconia nanopowders for creating a window to the brain. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 108 (3), 925-938 (2020).
  36. Tian, Q., Deo, M., Rivera-Castaneda, L., Liu, H. Cytocompatibility of magnesium alloys with human urothelial cells: a comparison of three culture methodologies. ACS Biomaterials Science & Engineering. 2 (9), 1559-1571 (2016).
  37. Nguyen, T., Cipriano, A., Guan, R. G., Zhao, Z. Y., Liu, H. In vitro interactions of blood, platelet, and fibroblast with biodegradable magnesium-zinc-strontium alloys. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 103 (9), 2974-2986 (2015).
  38. Jiang, W., Lin, J., Chen, A. H., Pan, J., Liu, H. A portable device for studying the effects of fluid flow on degradation properties of biomaterials inside cell incubators. Regenerative Biomaterials. 6 (1), 39-48 (2019).
  39. Tian, Q., et al. Responses of human urothelial cells to magnesium-zinc-strontium alloys and associated insoluble degradation products for urological stent applications. Materials Science and Engineering: C. 96, 248-262 (2019).
  40. Wetteland, C. L., Liu, H. Optical and biological properties of polymer-based nanocomposites with improved dispersion of ceramic nanoparticles. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 106 (10), 2692-2707 (2018).
  41. Wetteland, C. L., Nguyen, N. -. Y. T., Liu, H. Concentration-dependent behaviors of bone marrow derived mesenchymal stem cells and infectious bacteria toward magnesium oxide nanoparticles. Acta Biomaterialia. 35, 341-356 (2016).
  42. Aoi, W., Marunaka, Y. The importance of regulation of body fluid pH in the development and progression of metabolic diseases. Advances in Medicine and Biology. 77, 177-189 (2014).
  43. Wang, H. . Hydroxyapatite degradation and biocompatibility. , (2004).
check_url/fr/63065?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Xu, C., Chen, Y., Lin, J., Liu, H. H. Direct and Indirect Culture Methods for Studying Biodegradable Implant Materials In Vitro. J. Vis. Exp. (182), e63065, doi:10.3791/63065 (2022).

View Video