Dissertation/ Thesis
Fabrication and characterization of scaffolds made with silica to promote and enhance bone regeneration.
| Τίτλος: | Fabrication and characterization of scaffolds made with silica to promote and enhance bone regeneration. |
|---|---|
| Συγγραφείς: | Perpiñán Blasco, Marina |
| Συνεισφορές: | University/Department: Universitat Internacional de Catalunya. Departament de Medicina |
| Thesis Advisors: | Mateos Timoneda, Miguel Angel, Perez, Roman |
| Πηγή: | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Στοιχεία εκδότη: | Universitat Internacional de Catalunya, 2025. |
| Έτος έκδοσης: | 2025 |
| Φυσική περιγραφή: | 234 p. |
| Θεματικοί όροι: | Therapy, Organ transplantation, Medical research, Health, Life sciences, Cells, Ageing, Natural resources, Research, Scientist, Medicina regenerativa |
| Περιγραφή: | L’os es un òrgan complex, amb una estructura i composició determinades, anomenada “composta”, a més de presentar un alt metabolisme amb alt recanvi i remodelació de teixit. Aquest recanvi es troba alterat en algunes patologies com l’osteoporosi, fet que pot provocar fractures. Les fractures òssies poden ser degudes a altres causes com patologies relacionades amb el dèficit de vitamina D i calci, amb la nutrició, hormonals, metabòliques o autoimmunes, incloent l’aparició de tumors i accidents. Aquesta capacitat de degradar i generar nou os, permet la regeneració de fractures menors a 2.5cm, mentre que fractures majors no permeten la regeneració del teixit per les cèl·lules i molècules del propi os, per això, en aquests casos es necessari incorporar material extern per a regenerar. Inicialment s’utilitzaven implants d’os provinents del mateix pacient o d’altre pacient o espècie, però el seu us causava inflamació, poca osteointegració i rebuig. Per a posar fi a aquests desavantatges, es van començar a fabricar implants artificials. L’enginyeria de teixits es centra en la fabricació d’implants per a diferents teixits combinant bastides, factors i cèl·lules. Els implants artificials d’os han de ser biocompatibles, biodegradables, bioactius, interaccionar amb el propi os afavorint la formació de teixit nou, amb una porositat adequada i propietats mecàniques similars a les de l’os. A més, han de mimetitzar l’estructura de l’os i la seva composició, que consta d’una part inorgànica de cristalls d’hidroxiapatita (HA) i una part orgànica formada per fibril·les de col·lagen tipus I. Tots aquests requisits es poden aconseguir amb la fabricació de bastides amb biomaterials al laboratori. Es poden fabricar amb morfologia de fibres, impresos 3D, microesferes, cilindres i films. Els biomaterials més adequats per a mimetitzar els cristalls d’hidroxiapatita son els ceràmics, per la seva naturalesa bioactiva, capaç d’induir la formació d’HA i per la seva rigidesa. El col·lagen tipus I, tot i en poques quantitats, té un cost elevat, per això s’utilitza un derivat del col·lagen provinent de la seva hidròlisi, com es la gelatina, que manté les seqüències RGD, favorables per a l’adhesió cel·lular. La combinació d’aquests dos tipus de biomaterials amb diferents morfologies poden ser prometedors per a fabricar implants sintètics per a la regeneració de l’os. Com s’ha explicat anteriorment, el teixit hostatger, presenta diferents molècules i factors que ajuden a les cèl·lules a regenerar l’os. Per tant, la incorporació de factors en les bastides pot ser una bona estratègia per a millorar la regeneració de l’os. |
| Description (Translated): | Bone is a complex organ with a defined composite structure and composition as well as a high metabolism with bone turnover and remodeling. This bone turnover is altered in some pathologies as osteoporosis, which can lead to fractures. Fractures can be caused by pathologies related to vitamin D and calcium deficiency, nutritional, hormonal, metabolic or autoimmune diseases, tumors or accidents. This capacity to degrade and generate new tissue allows the regeneration of certain damages of a size lower than 2.5cm. Bigger damages cannot be regenerated by the host cells and molecules, so external material is needed to be incorporated to the body. Initially, bone grafts were natural tissue from the same patient or a donor from the same specie or another compatible specie, but there was inflammation, poor osseointegration and rejection. To overcome all these drawbacks, synthetic grafts started to be fabricated for its implantation. Tissue engineering focuses on the fabrication of grafts for different tissues by combining scaffolds, factors and cells. Synthetic bone grafts should be biocompatible, biodegradable, bioactive, osteoconductive and osteoinductive, with proper porosity and mechanical properties. In addition, they should mimic bone structure and composition of an inorganic phase of hydroxyapatite (HA) crystals and an organic phase of collagen type I fibrils. All these requirements can be fulfilled by the fabrication of scaffolds in the laboratory with biomaterials. They can be fabricated in the morphology of fibers, 3D printed scaffolds, microspheres or cylinders and films. The most adequate biomaterials to mimic the hydroxyapatite crystals are ceramics for their bioactive nature capable of inducing HA formation and rigidity. Collagen type I has a high cost for low quantity, so a collagen derivative from its hydrolysis is used, i.e. gelatin, that maintains the RGD sequences favorable for cell adhesion. The combination of these two types of biomaterials with different morphologies could be promising to fabricate synthetic grafts for bone regeneration. As explained, host tissue presents different molecules or factors that help cells in bone regeneration, so the incorporation of factors in the scaffolds could be a good strategy to enhance bone regeneration. Ciencias de la Salud (RD 99/2011) |
| Τύπος εγγράφου: | Dissertation/Thesis |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | English |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://hdl.handle.net/10803/696091 |
| Rights: | L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edstdx.10803.696091 |
| Βάση Δεδομένων: | TDX |
| FullText | Text: Availability: 0 CustomLinks: – Url: http://hdl.handle.net/10803/696091# Name: EDS - TDX (ns324271) Category: fullText Text: View record in TDX |
|---|---|
| Header | DbId: edstdx DbLabel: TDX An: edstdx.10803.696091 RelevancyScore: 1414 AccessLevel: 3 PubType: Dissertation/ Thesis PubTypeId: dissertation PreciseRelevancyScore: 1413.97839355469 |
| IllustrationInfo | |
| Items | – Name: Title Label: Title Group: Ti Data: Fabrication and characterization of scaffolds made with silica to promote and enhance bone regeneration. – Name: Author Label: Authors Group: Au Data: <searchLink fieldCode="AR" term="%22Perpiñán+Blasco%2C+Marina%22">Perpiñán Blasco, Marina</searchLink> – Name: Author Label: Contributors Group: Au Data: University/Department: Universitat Internacional de Catalunya. Departament de Medicina – Name: Author Label: Thesis Advisors Group: Au Data: Mateos Timoneda, Miguel Angel<br />Perez, Roman – Name: TitleSource Label: Source Group: Src Data: TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) – Name: Publisher Label: Publisher Information Group: PubInfo Data: Universitat Internacional de Catalunya, 2025. – Name: DatePubCY Label: Publication Year Group: Date Data: 2025 – Name: PhysDesc Label: Physical Description Group: PhysDesc Data: 234 p. – Name: Subject Label: Subject Terms Group: Su Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22Therapy%22">Therapy</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Organ+transplantation%22">Organ transplantation</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Medical+research%22">Medical research</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Health%22">Health</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Life+sciences%22">Life sciences</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Cells%22">Cells</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Ageing%22">Ageing</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Natural+resources%22">Natural resources</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Research%22">Research</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Scientist%22">Scientist</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22Medicina+regenerativa%22">Medicina regenerativa</searchLink> – Name: Abstract Label: Description Group: Ab Data: L’os es un òrgan complex, amb una estructura i composició determinades, anomenada “composta”, a més de presentar un alt metabolisme amb alt recanvi i remodelació de teixit. Aquest recanvi es troba alterat en algunes patologies com l’osteoporosi, fet que pot provocar fractures. Les fractures òssies poden ser degudes a altres causes com patologies relacionades amb el dèficit de vitamina D i calci, amb la nutrició, hormonals, metabòliques o autoimmunes, incloent l’aparició de tumors i accidents. Aquesta capacitat de degradar i generar nou os, permet la regeneració de fractures menors a 2.5cm, mentre que fractures majors no permeten la regeneració del teixit per les cèl·lules i molècules del propi os, per això, en aquests casos es necessari incorporar material extern per a regenerar. Inicialment s’utilitzaven implants d’os provinents del mateix pacient o d’altre pacient o espècie, però el seu us causava inflamació, poca osteointegració i rebuig. Per a posar fi a aquests desavantatges, es van començar a fabricar implants artificials. L’enginyeria de teixits es centra en la fabricació d’implants per a diferents teixits combinant bastides, factors i cèl·lules. Els implants artificials d’os han de ser biocompatibles, biodegradables, bioactius, interaccionar amb el propi os afavorint la formació de teixit nou, amb una porositat adequada i propietats mecàniques similars a les de l’os. A més, han de mimetitzar l’estructura de l’os i la seva composició, que consta d’una part inorgànica de cristalls d’hidroxiapatita (HA) i una part orgànica formada per fibril·les de col·lagen tipus I. Tots aquests requisits es poden aconseguir amb la fabricació de bastides amb biomaterials al laboratori. Es poden fabricar amb morfologia de fibres, impresos 3D, microesferes, cilindres i films. Els biomaterials més adequats per a mimetitzar els cristalls d’hidroxiapatita son els ceràmics, per la seva naturalesa bioactiva, capaç d’induir la formació d’HA i per la seva rigidesa. El col·lagen tipus I, tot i en poques quantitats, té un cost elevat, per això s’utilitza un derivat del col·lagen provinent de la seva hidròlisi, com es la gelatina, que manté les seqüències RGD, favorables per a l’adhesió cel·lular. La combinació d’aquests dos tipus de biomaterials amb diferents morfologies poden ser prometedors per a fabricar implants sintètics per a la regeneració de l’os. Com s’ha explicat anteriorment, el teixit hostatger, presenta diferents molècules i factors que ajuden a les cèl·lules a regenerar l’os. Per tant, la incorporació de factors en les bastides pot ser una bona estratègia per a millorar la regeneració de l’os. – Name: Abstract Label: Description (Translated) Group: Ab Data: Bone is a complex organ with a defined composite structure and composition as well as a high metabolism with bone turnover and remodeling. This bone turnover is altered in some pathologies as osteoporosis, which can lead to fractures. Fractures can be caused by pathologies related to vitamin D and calcium deficiency, nutritional, hormonal, metabolic or autoimmune diseases, tumors or accidents. This capacity to degrade and generate new tissue allows the regeneration of certain damages of a size lower than 2.5cm. Bigger damages cannot be regenerated by the host cells and molecules, so external material is needed to be incorporated to the body. Initially, bone grafts were natural tissue from the same patient or a donor from the same specie or another compatible specie, but there was inflammation, poor osseointegration and rejection. To overcome all these drawbacks, synthetic grafts started to be fabricated for its implantation. Tissue engineering focuses on the fabrication of grafts for different tissues by combining scaffolds, factors and cells. Synthetic bone grafts should be biocompatible, biodegradable, bioactive, osteoconductive and osteoinductive, with proper porosity and mechanical properties. In addition, they should mimic bone structure and composition of an inorganic phase of hydroxyapatite (HA) crystals and an organic phase of collagen type I fibrils. All these requirements can be fulfilled by the fabrication of scaffolds in the laboratory with biomaterials. They can be fabricated in the morphology of fibers, 3D printed scaffolds, microspheres or cylinders and films. The most adequate biomaterials to mimic the hydroxyapatite crystals are ceramics for their bioactive nature capable of inducing HA formation and rigidity. Collagen type I has a high cost for low quantity, so a collagen derivative from its hydrolysis is used, i.e. gelatin, that maintains the RGD sequences favorable for cell adhesion. The combination of these two types of biomaterials with different morphologies could be promising to fabricate synthetic grafts for bone regeneration. As explained, host tissue presents different molecules or factors that help cells in bone regeneration, so the incorporation of factors in the scaffolds could be a good strategy to enhance bone regeneration.<br />Ciencias de la Salud (RD 99/2011) – Name: TypeDocument Label: Document Type Group: TypDoc Data: Dissertation/Thesis – Name: Format Label: File Description Group: SrcInfo Data: application/pdf – Name: Language Label: Language Group: Lang Data: English – Name: URL Label: Access URL Group: URL Data: <link linkTarget="URL" linkTerm="http://hdl.handle.net/10803/696091" linkWindow="_blank">http://hdl.handle.net/10803/696091</link> – Name: Copyright Label: Rights Group: Cpyrght Data: L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ – Name: AN Label: Accession Number Group: ID Data: edstdx.10803.696091 |
| PLink | https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edstdx&AN=edstdx.10803.696091 |
| RecordInfo | BibRecord: BibEntity: Languages: – Text: English PhysicalDescription: Pagination: PageCount: 234 Subjects: – SubjectFull: Therapy Type: general – SubjectFull: Organ transplantation Type: general – SubjectFull: Medical research Type: general – SubjectFull: Health Type: general – SubjectFull: Life sciences Type: general – SubjectFull: Cells Type: general – SubjectFull: Ageing Type: general – SubjectFull: Natural resources Type: general – SubjectFull: Research Type: general – SubjectFull: Scientist Type: general – SubjectFull: Medicina regenerativa Type: general Titles: – TitleFull: Fabrication and characterization of scaffolds made with silica to promote and enhance bone regeneration. Type: main BibRelationships: HasContributorRelationships: – PersonEntity: Name: NameFull: Perpiñán Blasco, Marina IsPartOfRelationships: – BibEntity: Dates: – D: 22 M: 07 Type: published Y: 2025 |
| ResultId | 1 |