Médecine

Paramédical

Autres domaines


S'abonner

Polyhydroxyalkanoate (PHBV) fibers obtained by a wet spinning method: Good in vitro cytocompatibility but absence of in vivo biocompatibility when used as a bone graft - 23/03/19

Fibres de polyhydroxyalkanoate (PHBV) obtenues par une méthode de filage humide : bonne cytocompatibilité in vitro mais absence de biocompatibilité in vivo en site osseux

Doi : 10.1016/j.morpho.2019.02.003 
C.N. Degeratu a, b, G. Mabilleau b, c, E. Aguado d, R. Mallet b, c, D. Chappard b, c, , C. Cincu a, I.C. Stancu a
a University Politehnica of Bucharest, Faculty of Applied Chemistry and Materials Science, Department of Bioresources and Polymer Science, 1-7 Gh Polizu, district 1, 011061 Bucharest, Romania 
b Groupe études remodelage osseux et biomatériaux, GEROM, EA-4658, SFR-4208, université d’Angers, IRIS-IBS institut de biologie en santé, CHU d’Angers, 49933 Angers, France 
c Service commun d’imagerie et analyses microscopiques, SCIAM, SFR-4208, université d’Angers, IRIS-IBS institut de biologie en santé, CHU d’Angers, 49933 Angers cedex, France 
d ONIRIS, École vétérinaire de Nantes, 44307 Nantes cedex 3, France 

Corresponding author at: GEROM-LHEA, IRIS-IBS institut de biologie en santé, université d’Angers, CHU d’Angers, 49933 Angers cedex, France.GEROM-LHEA, IRIS-IBS institut de biologie en santé, université d’Angers, CHU d’AngersAngers cedex49933France
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le samedi 23 mars 2019
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Résumé

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Polyhydroxyalkanoate fibers were prepared by a wet-spinning technique.
The fibers were fully characterized by light microscopy and SEM.
The fibers were colonized in vitro by osteoblast-like cells and degraded by macrophages; they appeared cytocompatible.
When implanted in a bone defect in the rabbit, the fibers were only biotolerated and covered with fibrosis without bone osteoconductive properties.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are biomaterials widely investigated for tissue-engineering applications. In this regard, we describe a method to prepare fibers of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) by a wet-spinning technique. Polymer fibers were used to test the cytocompatibility of the material in vitro. We have investigated their behavior in vitro in presence of the osteoblast-like (SaOs2) and macrophage (J774.2) cell lines. The PHBV fibers used were 100–200μm in diameter and offered a large surface for cell adhesion, similar to that they encounter when apposed onto a bone trabeculae. The fiber surface possessed a suitable roughness, a factor known to favor the adherence of cells, particularly osteoblasts. PHBV fibers were degraded in vitro by J774.2 cells as erosion pits were observable by transmission electron microscopy. The fibers were also colonisable by SaOs2 cells, which can spread and develop onto their surface. However, despite this good cytocompatibility observed in vitro, implantation in a bone defect drilled in rabbit femoral condyles showed that the material was only biotolerated without any sign of osteoconduction or degradation in vivo. We can conclude that PHBV is cytocompatible but is not suitable to be used as a bone graft as it does not favor osteoconduction and is not resorbed by bone marrow macrophages.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Les polyhydroxyalcanoates (PHAs) sont des biomatériaux largement étudiés pour des applications d’ingénierie tissulaire. À cet égard, nous décrivons un procédé de préparation de fibres de poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalérate) (PHBV) par une technique de filage humide. Des fibres de polymère ont été utilisées pour tester la cytocompatibilité du matériau in vitro. Nous avons étudié leur comportement in vitro en présence de lignées cellulaires ostéoblastiques (SaOs2) et macrophagiques (J774.2). Les fibres de PHBV utilisées avaient un diamètre de 100 à 200μm et offraient une grande surface d’adhésion pour les cellules, semblable celle qu’elles rencontrent lorsqu’elles sont fixées sur une travée osseuse. La surface de la fibre possédait une rugosité appropriée, facteur connu pour favoriser l’adhérence cellulaire, en particulier celle des ostéoblastes. Les fibres de PHBV ont été dégradées in vitro par des cellules J774.2 et des zones d’érosion ont été observées par microscopie électronique à transmission. Les fibres étaient également colonisables par les cellules SaOs2, qui pouvaient se propager et se multiplier à leur surface. Cependant, une implantation dans un défaut osseux créé dans le condyle fémoral chez des lapins a montré que le matériau était uniquement biotoléré sans aucun signe d’ostéoconduction ni de dégradation. Nous avons constaté que le PHBV est cytocompatible in vitro, mais qu’il ne convient pas pour une greffe osseuse car il n’est pas ostéoconducteur et il n’est pas dégradé par les macrophages de la moelle osseuse in vivo.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Polyhydroxybutyrate, Cytocompatibility, Biopolymers, Biomaterials, Bone graft


Plan


© 2019  Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement ou un achat à l’unité.

Déjà abonné à cette revue ?

;

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.