单层石墨烯氧化物纳米板诱导单细胞hBMSCs的增殖和骨质生成,这些单细胞hBMSC被封装在酸微凝中
Hossein Soleymani1, Mehrdad Moosazadeh Moghaddam2, Hossein Naderi-Manesh3
1Nanobiotechnology Research Center, Baqiyatallah University of Medical Sciences, Tehran, Iran.
Scientific reports
|October 25, 2024
概括
微流体酸盐微凝中的单层石墨烯氧化物 (slGO) 增强了人类骨髓干细胞 (hBMSC) 的骨质基因分化,用于骨再生. 这种方法支持细胞活力和增殖,为可注射组织移植提供了潜力.
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.
- 干细胞生物学 干细胞生物学
背景情况:
- 微流体学使3D细胞微环境模拟用于组织工程和细胞疗法.
- 石墨烯氧化物 (GO) 显示出作为骨质生成诱导剂的潜力,但其对单个干细胞的影响尚不清楚.
研究的目的:
- 为了研究单层石墨烯氧化物 (slGO) 在微流体酸盐微凝中对介质干细胞 (MSC) 命运的影响.
- 开发一种基于微流体的方法,用于封装单个MSC与slGO,用于潜在的骨再生应用.
主要方法:
- 用于MSCs在酸盐微凝中连续单细胞封装的微流体.
- 纳入的单层石墨烯氧化物 (slGO) 纳米薄膜进入酸盐微凝中.
- 使用AFM和SEM进行了水凝特性 (粗度,刚度) 的鉴定.
- 通过活/死测定,显微镜和RT-qPCR评估细胞活力,增殖,矿化和骨质基因表达 (OCN,Runx2,ALP).
主要成果:
- slGO的结合降低了酸盐水凝的刚度 (Young的模量从1414 kPa降至985.9 kPa),并增加了表面粗度.
- slGO维持并促进了封装的人类骨髓干细胞 (hBMSCs) 的活力和增殖.
- slGO显著增强了hBMSC矿化,并提高了关键的骨质原生标志物 (OCN,Runx2,ALP表达分别增加了4.27倍和5.87倍).
结论:
- 低剂量的slGO纳米片促进微流体酸盐微凝内单个MSCs的骨质分化.
- 这种使用slGO的微流体封装技术对开发可注射骨再生疗法和组织工程支架具有前景.
- 这些发现提供了一种创新的方法,用于创建最小侵入性,可注射的组织移植.
