The effects of decellularisation process optimisation on the structure-function relationship and mechanobiology of tendon

脱细胞工艺优化对肌腱结构功能关系和力学生物学的影响

基本信息

  • 批准号:
    2883780
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2023 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Rupture of the anterior cruciate ligament (ACL) is becoming increasingly prevalent, especially in younger populations with more active lifestyles. If left untreated, ACL injuries can lead to meniscus damage and degenerative changes such as osteoarthritis causing further pain and impairment, and increasing the economic burden of joint pain. Currently, the most common surgical solution is to replace the damaged ACL with auto grafts taken from the patient. Allografts are an attractive alternative as they eliminate the need to harvest any autologous tissue, but may elicit adverse immunological reactions. Hence, an acellular tendon/ligament graft would be ideally positioned to replace the native ACL without any of the disadvantages of autografts or allografts. We have successfully developed a decellularised porcine tendon scaffold, which has shown promising in-vivo regenerative capacity. However, the current lengthy decellularisation process alters the composition and architecture of the tendon extracellular matrix and reduces the biomechanical properties. This project will determine if a new shorter, optimised decellularisation process will reduce alterations to the porcine tendon ultrastructure and if this improves cell infiltration and interaction with the tendon scaffold in-vitro in a dynamic biomechanical environment. The interdisciplinary work will be led by academics in the Schools of Mechanical Engineering, Biomedical Science and Physics and Astronomy, combining skills in the areas of material science, tissue engineering and nanoscale structural characterisation and will represent a step change in the current understanding of decellularised biological scaffolds and their regenerative potential.
前交叉韧带(ACL)断裂变得越来越普遍,特别是在生活方式更活跃的年轻人群中。如果不及时治疗,ACL损伤可能导致半月板损伤和退行性变化,如骨关节炎,导致进一步的疼痛和损伤,并增加关节疼痛的经济负担。目前,最常见的手术解决方案是用取自患者的自体移植物替换受损的ACL。同种异体移植物是一种有吸引力的替代方法,因为它们消除了收集任何自体组织的需要,但可能引起不良免疫反应。因此,脱细胞肌腱/韧带移植物将被理想地定位以替代天然ACL,而没有自体移植物或同种异体移植物的任何缺点。我们已经成功地开发了一种去细胞猪肌腱支架,它已经显示出有前途的体内再生能力。然而,目前冗长的脱细胞过程改变了肌腱细胞外基质的组成和结构,并降低了生物力学性能。该项目将确定一种新的更短、优化的去细胞化过程是否会减少猪肌腱超微结构的改变,以及这是否会在动态生物力学环境中改善细胞浸润和与肌腱支架的体外相互作用。跨学科工作将由机械工程,生物医学科学和物理与天文学学院的学者领导,结合材料科学,组织工程和纳米结构表征领域的技能,并将代表目前对脱细胞生物支架及其再生潜力的理解的一步变化。

项目成果

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