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Investigadores/as Institucionales

Liu, Yu-YaoAutor o CoautorLlorca, JavierAutor (correspondencia)

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15 de octubre de 2024
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Artículo
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Collagen-based 3D printed poly (glycerol sebacate) composite scaffold with biomimicking mechanical properties for enhanced cartilage defect repair

Publicado en: International Journal Of Biological Macromolecules. 280 135827- - 2024-11-01 280(), DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2024.135827

Autores:

Liu, Yu-Yao; Intini, Claudio; Dobricic, Marko; O'Brien, Fergal J; O'Brien, Fergal J; Llorca, Javier; Echeverry-Rendon, Monica
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Afiliaciones

IMDEA Mat Inst, Madrid 28906, Spain - Autor o Coautor
RCSI, Adv Mat & Bioengn Res AMBER Ctr, Dublin, Ireland - Autor o Coautor
Royal Coll Surg Ireland RCSI, Dept Anat & Regenerat Med, Tissue Engn Res Grp, Dublin, Ireland - Autor o Coautor
TCD, Dublin, Ireland - Autor o Coautor
Trinity Coll Dublin TCD, Trinity Ctr Biomed Engn, Dublin 2, Ireland - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Polytech Univ Madrid, Dept Mat Sci, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

Cartilage defect repair with optimal efficiency remains a significant challenge due to the limited self-repair capability of native tissues. The development of bioactive scaffolds with biomimicking mechanical properties and degradation rates matched with cartilage regeneration while simultaneously driving chondrogenesis, plays a crucial role in enhancing cartilage defect repair. To this end, a novel composite scaffold with hierarchical porosity was manufactured by incorporating a pro-chondrogenic collagen type I/II-hyaluronic acid (CI/II-HyA) matrix to a 3D-printed poly(glycerol sebacate) (PGS) framework. Based on the mechanical enforcement of PGS framework, the composite scaffold exhibited a compressive modulus of 167.0 kPa, similar to that of native cartilage, as well as excellent fatigue resistance, similar to that of native joint tissue. In vitro degradation tests demonstrated that the composite scaffold maintained structural, mass, and mechanical stability during the initial cartilage regeneration period of 4 weeks, while degraded linearly over time. In vitro biological tests with rat- derived mesenchymal stem cell (MSC) revealed that, the composite scaffold displayed increased cell loading efficiency and improved overall cell viability due to the incorporation of CI/II-HyA matrix. Additionally, it also sustained an effective and high-quality MSC chondrogenesis and abundant de-novo cartilage-like matrix deposition up to day 28. Overall, the biomimetic composite scaffold with sufficient mechanical support, matched degradation rate with cartilage regeneration, and effective chondrogenesis stimulation shows great potential to be an ideal candidate for enhancing cartilage defect repair.
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Palabras clave

3-d printing3d-printingAnimalAnimalsArticular cartilageArticular-cartilageBiocompatible materialsBiofilmBiomaterialBiomechanicsBody compositionBone graftBone marrow mesenchymal stem cellCartilageCartilage defect repaiCartilage defect repairCartilage, articularCell differentiationCell infiltrationCell survivalCell viabilityChemical compositionChemistryChondrocyteChondrogenesisChondropathyCollagenCollagen type 1Collagen type 2Collagen type i alpha 1 chainCytologyDecanoatesDecanoic acidDeformatioDifferentiationDrug delivery systemDrug effectFatigueFollow upGene expressionGlycerolGlycosaminoglycan polysulfateHistologyHyaluronic acidMechanical phenomenaMechanicsMesenchymal stem cellMesenchymal stem cellsOsteochondral tissuePoly (glycerol sebacate)Poly(glycerol-sebacate)PolymerPolymerizationPolymersPorosityPrinting, three-dimensionalProceduresRatRatsRegenerationReverse transcription polymerase chain reactionScaffolds (biology)Scanning electron microscopySebacic acidSox9Stem cellsTetrahydrofuranThree dimensional printingTissue engineeringTissue regenerationTissue scaffoldTissue scaffoldsUnclassified drug

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista International Journal Of Biological Macromolecules debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición 6/94, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Polymer Science. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2025-12-21:

  • WoS: 3
  • Scopus: 11
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-12-21:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 25.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 25 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: United Kingdom.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (LIU, YUYAO) .

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido LLORCA MARTINEZ, FCO. JAVIER.

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Reconocimientos ligados al ítem

This work was supported by the Spanish Research Agency through the grant PID2021-124389OB-C21 and the European Research Council (ERC) Advanced Grant n degrees 788753 degrees 788753 (ReCaP) . Ms. Y. Liu acknowledges the support from the China Scholarship Council (CSC No. 202106990026) .
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