Peripheral Nerve Regeneration through Biodegradable Conduits Prepared Using Solvent Evaporation

Abstract

The present study explored a new approach to the production of tubular conduits designed for peripheral nerve repair. Poly(L-lactic acid) (PLLA) and polycaprolactone (PCL) membranes were obtained after solvent evaporation and wrapped around a mandrel. The effectiveness of nerve regeneration was compared with that obtained with polyethylene and PCL extruded prostheses 30 and 60 days after surgery. The comparison between extruded and membrane-derived tubes clearly showed structural differences that were directly proportional to the hardness and transparency. An important factor to be considered is that the fiber count indicated that membrane-derived PCL tubes provided a significantly greater number of axons 30 days after repair. Sixty days after the procedure, the greatest regenerative performance was obtained with PCL, regardless of tube construction method. An intense imunolabeling of S100, type IV collagen, and laminin could be observed in the tissue obtained from membrane-derived PCL and PLLA groups, indicating that such constructs were able to positively stimulate Schwann cell responses. Overall, the results provided evidence that membrane-derived conduits are an alternative preparation method for tubular prostheses for peripheral nerve regeneration.

Estudo das células Neuro2A sobre os biomateriais PCL e PLLA

“…Nesse intuito, vários biomateriais foram testados ao longo dos anos, entre eles, o poli ácido lático (PLLA), poli caprolactona (PCL), chitosana e poliuretano [9,16,31,33] . O estudo dos biomateriais ora supracitados, entre outros, foram pesquisados não somente in vivo [14,16,34] , mas in vitro, com os diversos tipos celulares, tais como os fibroblastos, as células de Schwann e neurônios [2,11,13,16,35] . Ainda, alguns dos estudos realizados com o neuroblastoma em cultura celular foram feitos com carbono, poli ácido lático-co-glicólico (PLGA) e nanomateriais [1,12,14,32,34,36] .…”

“…Essa diferença significativa no número de células aderentes entre os mesmos biomateriais, também foi observada em outro experimento realizado por Pierucci et al [16] , quando foram estudados a expressão dos componentes da matriz extracelular pelas de Schwann sobre os mesmos biomateriais. Entre outros resultados apresentados pelo pesquisador, foram observados diferenças no comportamento das células neuro2A no que se diz respeito à adesão e a morfologia celular sobre as membranas de poli L-acído láctico (PLLA) e poli caprolactona (PCL), podendo os diferentes biomateriais repercutir na taxa de adesão celular e/ou em sua proliferação.…”

“…Entre outras vantagens, observa-se o tempo de degradação, porosidade de sua superfície, resistência mecânica e a biocompatibilidade com o tecido biológico, bem como, a confecção com as mais variadas formas e dimensões [2,9,[11][12][13] . Várias pesquisas utilizando-se os biomateriais no reparo do sistema nervoso periférico, evidenciaram excelentes resultados no processo regenerativo e demonstraram que os biomaterias apresentam a característica positivas quanto a biocompatibilidade [15,16,[18][19][20] . Outros ensaios envolvendo os polímeros PCL, PLGA e o copolímero poli L -co-D , L -ácido láctico (PLDLA), conferiram o caráter de serem biocompatíveis e mantiveram a viabilidade celular in vitro [11][12][13]15,21] .…”

“…Por outro lado, as características intrínsecas dos biomateriais, como a especificidade química da superfície, elétrica, hidrofobicidade e topografia, podem influenciar na adesão e crescimento celular [1,3,4,9,10] . Ainda, observa-se que dentre os biomateriais utilizados para o cultivo celular, os poli α-hidróxi ácidos, vêm se tornando uma das famílias de polímeros mais promissoras e estudadas na área dos materiais bioreabsorvíveis, destacando-se o poli ácido glicólico (PGA) e o poli caprolactona (PCL), por atuarem positivamente em vários ensaios in vivo e in vitro [2,9,[11][12][13][14][15][16] . A grande vantagem desses polímeros está na sua forma de degradação, que ocorre por hidrólise de suas ligações ésteres, sendo os produtos resultantes da degradação completamente absorvidos pelo organismo [17] .…”

One-Dimensional Migration of Olfactory Ensheathing Cells on Synthetic Materials: Experimental and Numerical Characterization

“…In this study we used poly-ε-caprolactone (PCL) because it is a biodegradable synthetic biomaterial widely tested in neural tissue engineering in vitro studies (45,46) and in studies in vivo of neural damages such as traumatic brain injury (47,48), spinal cord injury (49) and nerve regeneration (50,51).…”