工程黄金和纳米粒子集成的水凝支架为人类干细胞衍生的心脏组织工程
Hamid Esmaeili1, Alejandra Patino-Guerrero1,2, Ronald A Nelson1
1School of Biological and Health Systems Engineering, Arizona State University, Tempe, Arizona 85287, United States.
ACS biomaterials science & engineering
|February 7, 2024
概括
研究人员研究了金纳米颗粒是否通过电导率或结构变化增强心脏组织功能. 研究结果表明,虽然金纳米棒可以改善细胞组织和电合,但电导率本身并不是心脏组织工程中的唯一因素.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 心血管研究研究心血管研究
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 导电生物材料,特别是黄金纳米材料,在心脏组织工程方面表现有前途.
- 黄金纳米粒子导电性与结构修饰在增强心脏组织功能方面的确切作用尚不清楚.
研究的目的:
- 在心脏组织工程中区分导电效应与纳米材料诱导的结构变化.
- 评估导电性黄金纳米棒 (GNRs) 与非导电性纳米粒子 (SNPs) 对水凝支架内的人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CMs) 的影响.
主要方法:
- 开发纳米工程水凝支架 (凝甲酸盐),嵌入GNR或SNP.
- 在这些支架上培养hiPSC-CM,以评估细胞附着,瘤组织,电合和基因表达.
主要成果:
- 两种GNR和SNP-水凝都支持细胞附着和生物相容性.
- 与SNP-水凝相比,GNR-水凝显示出更有组织的体和更好的电 (流量,短暂强度).
- 基因表达特征在GNR和SNP-水凝组之间是相似的,这表明导电性不是功能的唯一决定因素.
结论:
- 虽然导电性GNR增强了hiPSC-CMs中的sarcomere结构和电合,但非导电性SNP也支持组织发育.
- 这些发现表明,纳米材料的导电性并不是影响心脏组织功能的唯一因素;结构方面也起着重要作用.
- 这项研究提供了对纳米材料在心脏组织工程中的多方面的贡献的细微见解.
