在可注射的微孔水凝中封装的介质干细胞的增强骨质生成

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 再生医学是一种再生医学.
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 治疗性干细胞供应用于骨修复面临临临床翻译方面的挑战.
• 设计有效的输送工具来促进干细胞的行为对于骨形成至关重要.
• 可注射的水凝提供了对细胞向骨缺陷的最小侵入性输送的潜力.

研究的目的:

• 为了研究可注射的微孔水凝的有效性,为骨组织修复提供人类介质干细胞 (MSC).
• 为了比较MSCs在微孔水凝中的行为和骨质分化,与传统的无孔水凝相比.
• 评估基于微凝的水凝作为增强骨再生的工具的潜力.

主要方法:

• 从交叉连接的凝微凝制造可注射的微孔水凝.
• 人类介质干细胞 (MSC) 在微孔和无孔水凝中封装和输送.
• 使用显微镜评估细胞形态,扩散和细胞-细胞连接.
• 通过性酸酶 (ALP) 活性和沉积试验量化骨质生成差异化.
• 转录组分析 (RNA-seq) 来识别与细胞行为和骨质生成有关的基因表达变化.

主要成果:

• 微孔水凝中的MSCs表现出快速传播和直接的细胞-细胞连接.
• 无孔水凝中的MSC被困在聚合物网格中并被隔离.
• 与无孔水凝相比,在微孔水凝中封装导致ALP活性和每个细胞的沉积增加了4倍.
• 在微孔水凝中,RNA-seq证实了与细胞扩散,细胞-细胞连接和骨质生成相关的基因和途径的上调.

结论:

• 与无孔水凝相比,可注射的微孔水凝支持增强的人类介质干细胞 (MSC) 行为和骨质分化.
• 开发的基于微凝的水凝系统显示出作为治疗干细胞在骨组织修复中的有效输送载体的承诺.
• 这些发现突出了定制水凝架构的潜力,以改善骨缺陷的再生医学应用中的结果.