Antioxidant‐Thermoresponsive Collagen/Chitosan Nanocomposite Hydrogels With Praseodymium‐Doped Mesoporous Bioglass for Enhanced Bone Regeneration
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ABSTRACT Oxidative stress is a critical barrier to effective bone regeneration, often impairing cellular function and osteogenic differentiation. In this study, we report the novel development of a multifunctional chitosan/collagen (CS/Coll) hydrogel integrated with praseodymium‐doped mesoporous bioactive glass nanoparticles (Pr‐MBGNs) engineered for the first time to simultaneously scavenge reactive oxygen species (ROS) and promote osteogenesis. The antioxidant potential of the Pr‐MBGNs‐loaded hydrogels was confirmed through hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) scavenging assays, demonstrating over 98% H 2 O 2 reduction at optimal concentrations with significant reduction in intracellular ROS production. Under oxidative stress conditions, the hydrogels significantly restored rMSC viability, enhanced cell adhesion, and supported sustained proliferation. Mechanically, the incorporation of Pr‐MBGNs modulated hydrogel crosslink density and stiffness, which favor improved cell–material interactions. Osteogenic assays showed a significant upregulation of key osteogenic markers (RUNX2, OCN, and OSX) and increase in matrix mineralization over 28 days. These outcomes are attributed to the synergistic effect of antioxidant protection and sustained release of bioactive ions from the Pr‐MBGNs, which reprogrammed the redox environment and enhanced the osteoinductive microenvironment. Collectively, this study presents a first‐of‐its‐kind nanoengineered hydrogel system that integrates ROS scavenging and osteogenic stimulation, offering a promising biomimetic strategy for bone tissue engineering in oxidative stress‐related pathological conditions.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Antioxidant‐Thermoresponsive Collagen/Chitosan Nanocomposite Hydrogels With Praseodymium‐Doped Mesoporous Bioglass for Enhanced Bone Regeneration
- Date Crossref
- 01/09/2026
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Royal College of Surgeons in Ireland Department of Anatomy & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Trinity College Dublin Trinity Centre for Biomedical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Advanced Materials and BioEngineering Research pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of Pharmacy & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Erlangen‐Nuremberg Erlangen Germany Institute of Biomaterials pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Anatomy & — Royal College of Surgeons in Ireland, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg et Trinity Centre for Biomedical Engineering — Trinity College Dublin, avec 3 autres affiliations.
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