The design of scaffolds to reach similar three-dimensional structures mimicking the natural and fibrous environment of some cells is a challenge for tissue engineering, and 3D-printing and electrospinning highlights from other techniques in the production of scaffolds. The former is a well-known additive manufacturing technique devoted to the production of custom-made structures with mechanical properties similar to tissues and bones found in the human body, but lacks the resolution to produce small and interconnected structures. The latter is a well-studied technique to produce materials possessing a fibrillar structure, having the advantage of producing materials with tuned composition compared with a 3D-print. Taking the advantage that commercial 3D-printers work with polylactide (PLA) based filaments, a biocompatible and biodegradable polymer, in this work we produce PLA-based composites by blending materials obtained by 3D-printing and electrospinning. Porous PLA fibers have been obtained by the electrospinning of recovered PLA from 3D-printer filaments, tuning the mechanical properties by blending PLA with small amounts of polyethylene glycol and hydroxyapatite. A composite has been obtained by blending two layers of 3D-printed pieces with a central mat of PLA fibers. The composite presented a reduced storage modulus as compared with a single 3D-print piece and possessing similar mechanical properties to bone tissues. Furthermore, the biocompatibility of the composites is assessed by a simulated body fluid assay and by culturing composites with 3T3 fibroblasts. We observed that all these composites induce the growing and attaching of fibroblast over the surface of a 3D-printed layer and in the fibrous layer, showing the potential of commercial 3D-printers and filaments to produce scaffolds to be used in bone tissue engineering.
1 December 2019 in International journal of odontostomatology
Las patologías pulpares han sido un verdadero reto para la odontología principalmente por su tratamiento. Actualmente, existen numerosos biomateriales en el mercado que reportan tener propiedades inherentes en los tejidos dentarios. Sin embargo, diferentes estudios sobre múltiples líneas celulares expuestas a estos biomateriales demuestran resultados controversiales como biocompatiblidad y citotoxicidad celular. Biodentine, es un cemento endodóntico en base a silicatos cálcico de múltiples aplicaciones, que prestaría propiedades de biocompatibilidad como bioactividad celular, características que le permitirían incluso ser utilizado en contacto directo con la pulpa dental. El objetivo de este estudio es la evaluación in-vitro de Biodentine, sobre cultivos de células de la pulpa dental humana (CCPDH). Se prepararon discos de cemento de Biodentine™ de 2 x 6 mm, los que se expusieron a cultivos de células aisladas de la pulpa dental humana. Luego de 24, 48 y 72 horas de exposición, se realizaron ensayos de viabilidad celular utilizando el método colorimétrico MTT. También se realizaron ensayos de expresión proteica de dos proteínas involucradas en la vía de señalización de la apoptosis celular: Caspasa - 3 clivada y Poli (ADP-Ribosa) Polimerasa, PARP - 1. Existen diferencias estadísticamente significativas (p<0,05) en los ensayos de viabilidad celular entre las células expuestas a Biodentine y el grupo control, como también a medida que aumenta el tiempo de exposición (p<0,05). Por otra parte, también existen diferencias significativas (p<0,05) en la expresión de PARP- 1 en los grupos sometidos a Biodentine. Los resultados obtenidos en este estudio demuestran que Biodentine genera citotoxicidad celular en cultivos celulares de pulpa dental humana, por disminución de la viabilidad celular como por la expresión de proteínas apoptóticas. Es por esto que la utilización de este biomaterial debería ser estudiado y considerarse en cada caso clínico, especialmente como recubridor pulpar directo.