TY - THES ID - 135120533 TI - Chitosan and silk fibroin as biomaterials for osteochondral tissue engineering AU - Agten, Hannah AU - Bloemen, Veerle AU - Sampaolesi, Maurilio. AU - KU Leuven. Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen. Opleiding Master in de industriële wetenschappen. Biochemie (Leuven) PY - 2017 PB - Leuven KU Leuven. Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen DB - UniCat UR - https://www.unicat.be/uniCat?func=search&query=sysid:135120533 AB - Osteochondrale letsels in gewrichten tasten zowel kraakbeen als het onderliggende bot aan. Ze kunnen het gevolg zijn van een breuk of verstuiking, maar hun voorkomen kan ook samenhangen met ziekten zoals osteoartritis. Momenteel worden twee typen behandelingen toegepast: enerzijds stimulatie van herstelmechanismen van het lichaam door het maken van kleine breuken, anderzijds transplantatie van osteochondraal weefsel. Hierbij treden echter vaak problemen op en herstelt het weefsel zich niet in de originele staat. Osteochondraal weefsel heeft een complexe structuur met verschillende lagen kraakbeen, elk met een eigen morfologie en functie. Huidige behandelingen leiden vaak tot de vorming van ongewenst fibreus kraakbeen en veel van deze technieken verwaarlozen het belang van het subchondrale bot. Tissue engineering is een veelbelovende strategie voor het behandelen van deze complexe letsels en beoogt de ontwikkeling van een construct waarin biomaterialen, cellen en groeifactoren gecombineerd worden met als doel het begeleiden van het lichaam in het genezingsproces. In deze studie wordt het potentieel van chitosan en zijde als biomateriaal voor deze toepassing nagegaan. Chitosan is een afgeleide van chitine, een veelvoorkomend polymeer dat te vinden is in het skelet van kreeftachtigen en insecten. De structuur van chitosan vertoont sterke gelijkenissen met glucosaminoglycanen (GAGs), een van de componenten van de extracellulaire matrix (ECM) van kraakbeen. Zijde geproduceerd door de zijdevlinder (Bombyx mori) bevat een fibrine-eiwit met uitzonderlijke mechanische sterkte en biologische afbreekbaarheid. De natuurlijke afkomst en gelijkenissen van deze materialen met de ECM maakt hen interessante kandidaten voor tissue engineering. Eerst werden draagstructuren geproduceerd, vertrekkende van het skelet van de pijlinktvis en zijdecocons. Vervolgens werden de porositeit, de zwellingscapaciteit en de biologische afbreekbaarheid van de draagstructuren en hun compatibiliteit met twee verschillende celtypen onderzocht. Het eerste celtype betreft humane periostale precursorcellen (hPDCs). Het periosteum is een bron van precursorcellen die een belangrijke rol spelen bij groei en herstel van bot. Aangezien de vorming van bot in de meeste gevallen via een kraakbeenstadium gaat, zijn deze cellen een veelbelovende bron voor de regeneratie van zowel kraakbeen als bot. Naast de vorming van weefsel, is ook degradatie van het weefsel doorheen de tijd van groot belang. In het natuurlijk weefsel zorgen osteoclasten voor de afbraak van bot. In een tissue engineering context, treedt er naast de afbraak van het weefsel ook afbraak van de draagstructuur op. Daarom werd ook de interactie tussen osteoclasten en chitosan en zijde onderzocht. In een eerste fase werd osteoclastogenese nagegaan in een cokweek tussen hPDCs en mononucleaire cellen uit perifeer bloed (PBMCs). De bekomen osteoclastachtigen werden getypeerd aan de hand van hun morfologie, genexpressie en TRAcP-kleuring. Tot slot werden de viabiliteit en de hechting van hPDCs en osteoclasten op de draagstructuren doorheen de tijd nagegaan met behulp van DNA-kwantificatie en kleuringen. De resultaten van deze studie geven meer inzicht in de eigenschappen van chitosan en zijde en hun interactie met twee relevante celtypen. Op deze manier wordt bijgedragen tot het onderzoeken van het potentieel van deze materialen voor het behandelen van osteochondrale defecten via tissue engineering strategieën. ER -