通过超分子凝工程开发完全合成的角膜流体结构
Annika F Vrehen1, Martin G T A Rutten1, Patricia Y W Dankers1
1Institute for Complex Molecular Systems, Department of Biomedical Engineering, Laboratory of Cell and Tissue Engineering, Laboratory of Chemical Biology, Eindhoven University of Technology, Groene Loper 7, Eindhoven, 5612 AZ, The Netherlands.
Advanced healthcare materials
|September 25, 2023
概括
研究人员设计了可注射的合成水凝来模仿角膜层,支持角质细胞和细胞外基质沉积,用于潜在的眼科应用.
科学领域:
- 眼科医生 眼科 眼科
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 角膜层,一种高度水合的组织,很难以合成方式复制.
- 合成超分子聚合物为制造仿生水凝提供了一个有前途的途径.
- 尿素-胺基 (UPy) 部分使其具有动态和可调节的水凝特性.
研究的目的:
- 开发一种完全合成的,可注射的水凝结构,模仿角膜层.
- 评估工程微环境中的生物相容性和细胞反应.
- 评估水凝在支持角膜细胞功能和分化方面的潜力.
主要方法:
- 使用 ureido-pyrimidinone (UPy) 部分的可注射超分子水凝的工程.
- 开发一种全合成UPy-cRGD功能化水凝和一种混合UPy-原水凝.
- 用初级角质细胞进行细胞封装研究,评估细胞活力,细胞外基质 (ECM) 沉积和细胞激活/分化.
- 注射性测试用于评估在剪切应力下细胞存活率.
主要成果:
- 合成和混合水凝都支持细胞封装和ECM蛋白质沉积21天.
- 水凝促进了初级角质细胞的激活到树突纤维细胞中.
- 细胞分化为静止的角膜 stromal keratocytes,表现出特有的树突突突出和减少的细胞因子分泌.
- 在注射性测试期间经历剪切应力后,细胞仍然具有活力.
结论:
- 一种可注射的超分子水凝成功地被开发为一种合成的角膜 stromal 微环境.
- 工程化水凝支持初级角细胞,促进它们的激活,分化和ECM产生.
- 这种合成结构显示了眼科应用的潜力,特别是在角膜组织再生中.
