Imitación de la organización zonal del tejido del cartílago mediante la ingeniería de hidrogeles de gradiente a escala de tejido como nicho celular 3D.

La organización zonal desempeña un papel importante en la estructura y función del cartílago, mientras que la mayoría de las estrategias de ingeniería tisular desarrolladas hasta la fecha sólo han permitido la regeneración del cartílago con señales bioquímicas y mecánicas homogéneas. Para restaurar mejor la estructura y función del tejido, existe una gran necesidad de diseñar materiales con señales de nicho de gradiente biomimético que recapitulen la organización del tejido nativo. Para abordar esta necesidad crítica insatisfecha, en este estudio, presentamos un método para la formación rápida de hidrogeles de gradiente a escala de tejido como un nicho celular tridimensional (3D) con propiedades bioquímicas y físicas sintonizables. Cuando se encapsularon en hidrogeles de gradiente de rigidez, tanto los condrocitos como las células madre mesenquimales demostraron una respuesta zonal específica y una deposición extracelular que imita la organización zonal del cartílago articular. El bloqueo de la mecanodetección celular mediante blebbistatina eliminó la respuesta zonal de los condrocitos en hidrogeles 3D con un gradiente de rigidez. Dichos hidrogeles de gradiente a escala de tejido pueden proporcionar un nicho celular artificial en 3D para permitir la ingeniería de tejidos de varios tipos de tejidos con organizaciones zonales o interfaces tisulares.