Denna avhandling föreslår en ny strategi för utveckling av benvävnad in vitro i makroskala. För att möta de utmaningar som nuvarande käkkirurgitekniker innefattar, föreslår denna avhandling en ny metod, som testas in vitro med användningen av stamceller deriverade från fettvävnad (ADSCs) och deras förmåga att differentiera till osteoblaster. Användandet av Fibronectin (FN)-silke är dessutom avsedd att ge ett 3D-strukturellt stöd för ADSC. FN-silke är ett biokompatibelt biomaterial, konstruerat från rekombinant spindelsilkeprotein 4RepCT, och visat sig kunna bilda ett starkt, elastiskt nätverk som stödjer 3D-cellodling på ett sätt som liknar in vivo förhållanden. Målet är därmed att etablera en 3D-modell av benvävnad och att utforska potentialen hos ADSC i samverkan med FN-silke nätverk.

Denna studie visar att ADSC framgångsrikt integreras med FN-silkenätverket och - efter tillsats av osteogena faktorer - genomgår osteogen differentiering inom FN-silkenätverket, vilket bekräftas genom ökad Alkaline Phosphatase-aktivitet och tecken på mineralisering visat genom Alizarin Red S-färgning. Studien påvisar också att Simulerad Kroppsvätska (SBF) ensam i odlingsmediet inte främjar osteogenes in vitro. Dessutom har en metod för att inkorporera ADSC inom FN-silkenätverket i zirkoniumformar för kliniska tillämpningar framgångsrikt genomförts. 

This study proposes a novel strategy for the development of macro-sized bone tissue. To address the challenges presented by current jaw surgery techniques, this thesis proposes a novel approach, which is tested in vitro utilizing adipose-derived stem cells (ADSCs) and their ability to differentiate into e.g. osteoblasts. The implementation of Fibronectin (FN)-silk is intended to provide a 3D-structural support for the ADSCs. FN-silk is a biocompatible biomaterial engineered from the recombinant spider silk protein 4RepCT, proven to assemble into a strong, elastic, network which supports 3D cell cultivation similar to in vivo conditions. The aim was to establish a bone tissue 3D model and to investigate the potential of ADSCs in combination with FN-silk networks.

This study demonstrates that ADSCs were successfully integrated within the FN-silk network and - after the addition of osteogenic factors - did undergo osteogenic differentiation within the FN-silk network, as proven by increased Alkaline Phosphatase activity and signs of mineralization demonstrated by Alizarin Red S staining. It also reveals that Simulated Body Fluid (SBF) alone in cultivation media does not promote osteogenesis in vitro. Additionally, the establishment of a method to incorporate ADSCs within the FN-silk network into zirconium molds for clinical applications has been successfully conducted.