工程生物组织的自我氧化调节了介质细胞干细胞的骨质性承诺
Shabir Hassan1, Ting Wang2, Kun Shi3
1Division of Engineering in Medicine, Department of Medicine, Harvard Medical School, and Brigham and Women's Hospital, Cambridge, MA, 02139, USA; Department of Biology, College of Arts and Sciences, Khalifa University (Main Campus), Abu Dhabi, P.O. Box, 127788, United Arab Emirates; Advanced Materials Chemistry Center (AMCC), Khalifa University (SAN Campus), Abu Dhabi, P.O. Box, 127788, United Arab Emirates.
产生氧气的微粒子改善了即使在低氧条件下,在水凝中的骨细胞 (hMSC) 分化. 这增强了用于再生医学的工程组织形成.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 氧化生物材料可以减轻无氧压力,并增强植入物集成.
- 释放氧气的材料对组织形成的影响,特别是骨质生成,需要进一步研究.
研究的目的:
- 研究基于过氧化 (CPO) 的产生氧气的微粒子 (OMPs) 对人类介质干细胞 (hMSC) 骨质分化的作用.
- 为了比较水凝与OMP,酸盐纳米颗粒 (SNPs) 或在正常和无氧条件下两者的骨质生成潜力.
主要方法:
- 在polycaprolactone中微封装CPO,以创建用于持续释放氧气的OMP.
- 制造含有OMP,SNP或两者的凝甲基烯基 (GelMA) 水凝.
- 使用批量mRNAseq和时间依赖因子表达分析评估hMSC骨质分化.
- 评估皮下植入对宿主细胞入侵和血管生成的影响.
主要成果:
- 含有OMP的水凝在正常和无氧条件下促进了hMSC的骨质分化.
- 与SNP或SNP/OMP水凝相比,无氧OMP水凝显示出更强的骨质生路径调节.
- 皮下植入物显示SNP水凝中宿主细胞入侵和血管生成增加.
结论:
- 生氧微粒可以诱导,改善和指导功能性工程生物组织的形成.
- 这种方法对组织再生和器官替代疗法的应用具有重大前景.
- 水凝氧化是一种可行的策略,可以在具有挑战性的微环境中增强骨质分化和组织发育.
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