在无外基因条件下使用表面修饰的纤维素纳米纤维支架培养初级人类介质干细胞
Ritomo Kai1, Mayumi Hatakeyama1, Shinichiro Iwamoto2
1Department of Agro-Environmental Sciences, Graduate School of Bioresource and Bioenvironmental Sciences, Kyushu University, Fukuoka 819-0395, Japan.
Carbohydrate polymers
|August 22, 2024
概括
没有的植物性纤维素纳米纤维 (CNFs) 具有修饰的表面,可促进人类中介细胞干细胞的增殖. 这些新型支架在无血清条件下支持细胞生长,推进了无外基因培养系统.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 干细胞培养传统上依赖于来自动物的成分,如血清和原,这对实际应用有局限性.
- 对无异种 (无异种成分) 培养系统的需求正在增加,以减轻与动物产品相关的风险.
- 开发有效的无外基因支架对于推动干细胞研究和治疗应用至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估无基因的植物性纤维素纳米纤维 (CNFs),其表面化学与人间介质干细胞 (hMSC) 培养量身定制.
- 调查表面修饰 (TEMPO氧化CNF和硫化CNF) 和纤维特征对hMSC增殖和多功能的影响.
- 建立一个可行的hMSCs无异种培养系统,使用修饰的CNF作为支架.
主要方法:
- 用不同的表面化学成分制备纤维素纳米纤维 (CNF):TEMPO氧化CNF (TOCNF) 和表面硫化CNF (S-CNF).
- 在各种血清条件下 (正常,低,无血清) 在CNF支架上培养骨髓衍生的hMSC,具有不同的纤维长度和功能群密度.
- 评估hMSC粘附,扩散和修改后的CNF支架上的多效维护与标准聚烯和动物衍生的原相比.
主要成果:
- 未经修改的CNF表现出生物惰性特性,未能促进细胞粘附.
- 表面修饰的CNFs (TOCNFs和S-CNFs) 显著促进了永生hMSCs的扩散,即使在低血清条件下.
- TOCNFs和S-CNFs,单独或组合,使得不朽化的hMSCs能够在无血清介质中保持多效.
- 主要的hMSCs在无血清介质中的TOCNF/S-CNF支架上表现出强大的增殖,与动物衍生的I型原蛋白的结果相当.
结论:
- 表面修饰的纤维素纳米纤维为干细胞培养架提供了一个有前途的无外基因替代品.
- 开发的基于CNF的系统支持hMSC的增殖和维护多效,没有动物衍生成分.
- 这一战略促进了对细胞培养介质和支架的实用无异种培养系统的开发,减少了对动物产品的依赖.
