جستجو
ورود
  25 شهریور 1398

  زیست شناسی سیلیسی نانو ساختار رسانا، تولید استخوانی را از طریق تحریک الکتریکی تقویت می کند

تاریخ انتشار: جمعه 25 مرداد 1398 | امتیاز: Article Rating

مشخص شده است که تمایز سلول های بنیادی بوسیله محیط کشت سلول، سطح داربست و سیگنال های الکتروشیمیایی تحت تاثیر قرار می گیرد. با این حال، تحریک زیست مواد الگودهی شده کشت شده با سلول های بنیادی اتفاق نیافتاده است. در این جا، اثر تحریک الکتریکی روی تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان(rBMSCs) کشت شده روی سطوح جامد میکرو هرمی و نانو سوراخ دار الگودهی شده با سلیس ارزیابی شد. مشخص شده است که هم تحریک و هم الگودهی داربست تمایز استخوانی را به طور قابل توجهی افزایش می دهند. داربست میکرو هرمی نانو سوراخ دار تحریک شده در مقایسه با سطوح میکرو هرمی جامد، امیدوار کننده تر نشان داد زیرا آن ها تمایز استخوانی rBMSCs را از طریق مسیر پیام رسانی BMP/Smad به طور قابل توجهی افزایش داد. به طور ویژه، همان طور که با زیست مواد الگودهی شده غیر تحریک شده مقایسه شد، داربست های الگودهی شده تحریک شده، اجازه افزایش قابل توجه فاکتور cbfa1، آلکالین فسفاتاز، زنجیره آلفا 1 کلاژن نوع یک و استئونکتین را می دهد که همه آن ها از مشخصه های تمایز استخوانی هستند. ترکیب پیشنهاد شده تحریک الکتریکی با الگودهی داربستی ممکن است استراتژی های امیدوار کننده جدیدی را برای مهندسی بافت استخوانی و پزشکی بازساختی ارائه دهد.

Mater Sci Eng C Mater Biol Appl. 2019 Oct;103:109748. doi: 10.1016/j.msec.2019.109748. Epub 2019 May 17.

Conductive nanostructured Si biomaterials enhance osteogeneration through electrical stimulation.

Huang Y1, Deng H2, Fan Y3, Zheng L1, Che J4, Li X5, Aifantis KE6.

Abstract

It is well known that the differentiation of stem cells is affected by the cell culture medium, the scaffold surface and electrochemical signals. However, stimulation of patterned biomaterials seeded with stem cell cultures has not been explored. Herein the effect of electrical stimulation on osteogenic differentiation of rat bone marrow-derived mesenchymal stem cells (rBMSCs) cultured on solid and nanoporous micropyramid patterned Si surfaces was evaluated. It was found that both stimulation and scaffold patterning significantly enhanced osteo-differentiation. The stimulated nanoporous micropyramid scaffolds were more promising compared to the stimulated solid micropyramid surfaces, as they significantly promoted the osteogenic differentiation of rBMSCs via BMP/Smad signaling pathway. Particularly, as compared to the unstimulated patterned biomaterials, the stimulated patterned scaffolds allowed for a significant increase in core binding factor alpha l, alkaline phosphatase, the alpha l chain of type I Col, osteocalcin, and osteonectin, all of which are characteristic for osteo-differentiation. The proposed combination of electrical stimulation with scaffold patterning may provide novel promising strategies for bone tissue engineering and regenerative medicine.

PMID: 31349398
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان