The effect of porosity and mechanical property of a synthetic polymer scaffold on repair of osteochondral defects

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Abstract

We have made three types of poly (DL-lactide-co-glycolide) (PLG) scaffolds (porosity: scaffold I 80 ± 0.9%, II 85 ± 0.8%, III 92 ± 0.7%; compression module determined with 10% strain: scaffold I 0.26 MPa, II 0.091 MPa, III 0.0047 MPa). Osteochondral defects made in the femoral condyle of rabbits were treated with these scaffolds and the possibilities of cartilage repair were investigated histologically. At post-operative weeks 6 and 12, histological scores in the groups of scaffolds II and III were significantly higher than the score in the group of scaffold I. Scaffolds II and III, which have higher porosity than scaffold I, allow better migration of bone marrow cells and better replacement of the scaffold with bone and cartilage than scaffold I. This study suggests that higher porosity allowing bone marrow cells to migrate to the scaffold is important in repairing osteochondral defects.

Nous avons réalisé trois types de montage PLG (DL lactide co glycolide) avec des porosités différentes (montage I à 80Symbol} 0,9%, montage II à 87 Symbol0,8%, montage III 92Symbol} 0,7%). Avec le module de compression a été imposée une tension de 10% avec 0,26 MPa au niveau de la pièce I, 0,091 Mpa en montage II et 0,0047 MPa en montage III). Un defect ostéochondral réalisé dans le condyle fémoral d'un lapin a été traité par ces trois procédés avec une possibilité de réparation cartilagineuse. Cette possibilité a été évaluée histologiquement. A 6 et 12 semaines postopératoires, le score histologique dans les groupes II et III sont significativement plus élevés que dans le groupe I. Les pièces II et III qui ont une plus grande porosité que la I permettent une meilleure migration des cellules de la moelle osseuse et une meilleure réparation de l'os et du cartilage que dans le montage I. Cette étude nous permet de penser qu'une porosité plus importante permet la migration plus facile de ces cellules de moelle osseuse lors de la réparation des défects ostéochondraux.

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