前沿文獻(xiàn) | 一文匯總12月水凝膠領(lǐng)域前沿研究進(jìn)展
- 夏目家的七七
- 2023-02-01
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12月份新出的生物醫(yī)藥水凝膠相關(guān)論文不完全統(tǒng)計(jì)有 250 篇。影響因子大于10分的 30篇。本期主要內(nèi)容包括:用于傷口管理的結(jié)構(gòu)性彩色離子水凝膠貼劑;用于擠壓式生物打印的甲基丙烯酰/藻酸鹽/聚乙二醇二甲基丙烯酸酯/黃原膠水凝膠生物墨水系統(tǒng)的開發(fā)和系統(tǒng)特性分析;用于加速骨缺損再生的一種新型的金屬離子簇多肽水凝膠;用于顱面骨再生的功能化膠原蛋白/彈性蛋白樣多肽水凝膠;超小Cu3(PO4)2納米顆粒增強(qiáng)水凝膠膜用于超強(qiáng)防污油/水乳化液的分離;新型自漂白光致變色水凝膠用于組裝紫外線照射的智能可擦寫設(shè)備;海藻酸鹽水凝膠微珠中通過近紅外觸發(fā)按需控制釋放腺相關(guān)病毒用于基因治療;神經(jīng)源水凝膠實(shí)現(xiàn)輻射損傷的唾液腺的長期功能再生;供氧注射器制造高氧誘導(dǎo)的水凝膠用于原位組織再生;用于原位T細(xì)胞擴(kuò)增和增強(qiáng)抗腫瘤效果的T細(xì)胞反應(yīng)性大孔水凝膠;具有紅光驅(qū)動(dòng)光伏效應(yīng)的Bi2S3/TiO2/rGO異質(zhì)結(jié)構(gòu)用于遠(yuǎn)程電療輔助的傷口修復(fù);一步法制備的可注射水凝膠支架系統(tǒng)可連續(xù)釋放雙生長因子,最大限度地提高骨質(zhì)再生能力;具有雙重硬度梯度的光聚合水凝膠系統(tǒng)揭示了成纖維細(xì)胞神經(jīng)衰弱中不同的基于肌動(dòng)蛋白的機(jī)械反應(yīng)。內(nèi)容非常豐富,不容錯(cuò)過。
1. ACS NANO:用于傷口管理的結(jié)構(gòu)性彩色離子水凝膠貼劑
Structural Color Ionic Hydrogel Patches for Wound Management(2022.12.13)
離子水凝膠因其在電子皮膚、生物傳感器和其他生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛適用性而引起廣泛關(guān)注。該研究提出了一種基于反蛋白石支架的結(jié)構(gòu)性彩色離子水凝膠,具有理想的功能,能夠作為傷口管理的智能貼片。該貼片由聚丙烯酰胺-聚(乙烯醇)-聚乙二醇-氯化鋰(PAM-PVA-PEI-LiCl)反蛋白石支架和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)混合甲基丙烯酸明膠(GelMA)水凝膠填充物表面組成。該支架使復(fù)合補(bǔ)片具有亮麗的結(jié)構(gòu)顏色、導(dǎo)電性和抗凍性,而VEGF-GelMA表面不僅可以防止離子水凝膠受到復(fù)雜傷口條件的干擾,還有助于傷口中的細(xì)胞增殖和組織修復(fù)。因此,水凝膠貼片可以作為體內(nèi)傷口愈合和監(jiān)測的電子皮膚,具有很高的準(zhǔn)確性和可靠性。這些特點(diǎn)表明,所提出的結(jié)構(gòu)性彩色離子水凝膠貼片在臨床應(yīng)用方面有很大的潛力。
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsnano.2c10142
2. Biomaterials:用于擠壓式生物打印的甲基丙烯酰/藻酸鹽/聚乙二醇二甲基丙烯酸酯/黃原膠水凝膠生物墨水系統(tǒng)的開發(fā)和系統(tǒng)特性分析
Development and systematic characterization of GelMA/alginate/PEGDMA/xanthan gum hydrogel bioink system for extrusion bioprinting(2022.12.15)
基于明膠的甲基丙烯酰(GelMA)/海藻酸鹽水凝膠在生物打印中顯示出巨大的前景,但它們?cè)谑覝叵碌拇蛴∧芰κ怯邢薜?。該研究通過將聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)和黃原膠引入GelMA/海藻酸鹽系統(tǒng),開發(fā)了室溫可打印水凝膠生物墨水。PEGDMA的加入有利于調(diào)整水凝膠的機(jī)械性能,而黃原膠改善了水凝膠系統(tǒng)的粘度,并可以在室溫下輕松擠出。為了微調(diào)機(jī)械和降解性能,合成了甲基丙烯酸黃原膠,并以化學(xué)方式交聯(lián)到該系統(tǒng)。作者系統(tǒng)地表征了這種水凝膠,關(guān)注其可印刷性、支桿尺寸、機(jī)械性能、降解和細(xì)胞相容性,并實(shí)現(xiàn)了廣泛的壓縮模量(~10-100kPa)和降解曲線(24小時(shí)內(nèi)100%降解-2周內(nèi)40%降解)。此外,黃原膠在細(xì)胞培養(yǎng)基等離子性溶液中表現(xiàn)出可溶性,這對(duì)生物相容性至關(guān)重要?;?/span>/死染色顯示,印刷水凝膠中的細(xì)胞活力在7天內(nèi)超過90%。代謝活性分析表明,在培養(yǎng)的4周內(nèi),細(xì)胞的增殖和存活率非常好??傊麻_發(fā)的水凝膠系統(tǒng)表現(xiàn)出明顯的特點(diǎn),包括可擠壓打印,廣泛可調(diào)的機(jī)械性能和降解,離子溶解度和細(xì)胞相容性。它為生物打印和組織工程提供了極大的靈活性。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121969
3. Journal of Controlled Release:用于加速骨缺損再生的一種新型的金屬離子簇多肽水凝膠
A novel peptide hydrogel of metal ion clusters for accelerating bone defect regeneration(2022.12.15)
在缺乏足夠的治療方法的情況下,有效的骨再生仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。探索具有優(yōu)良生物活性、穩(wěn)定性、非免疫原性和商業(yè)化等特性的水凝膠是開發(fā)基于水凝膠的骨再生材料的重要步驟。在這項(xiàng)研究中,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種自組裝的螯合肽水凝膠,其中加載了從加工過的金銀花中提取的成骨金屬離子簇,包括Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+、Mg2+和Ca2+離子,命名為加工金銀花水凝膠(PPH)。作為骨再生過程中有益金屬離子簇的儲(chǔ)存庫,PPH已被證明可以調(diào)節(jié)骨再生過程中的各種基因。這些基因主要參與細(xì)胞外基質(zhì)的合成、細(xì)胞粘附和遷移、細(xì)胞因子的表達(dá)、抗菌和炎癥反應(yīng)。因此,PPH加速了各個(gè)骨愈合階段的進(jìn)展,并將骨愈合周期縮短了4周。研究結(jié)果顯示,工程化的金屬離子團(tuán)水凝膠是一種新穎、簡單、可商業(yè)化的骨再生水凝膠,具有潛在的臨床用途。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.12.031
4. ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS:用于顱面骨再生的功能化膠原蛋白/彈性蛋白樣多肽水凝膠
Functionalized Collagen/Elastin-like Polypeptide Hydrogels for Craniofacial Bone Regeneration(2022.12.12)
關(guān)鍵尺寸的顱骨缺損無法再骨化,需要進(jìn)行顱骨成形術(shù)的手術(shù)干預(yù)。為了在這種情況下實(shí)現(xiàn)卓越的骨愈合,該研究開發(fā)了一種由膠原蛋白和彈性蛋白樣多肽相互滲透的網(wǎng)絡(luò)組成的水凝膠,以包裹骨形態(tài)生成蛋白-2(BMP-2)、多西環(huán)素和45S5生物玻璃。這種水凝膠具有39±2.2千帕的適當(dāng)彈性模量,可以在植入過程中進(jìn)行適當(dāng)處理。該水凝膠能促進(jìn)人類脂肪源性干細(xì)胞的附著、增殖和向成骨系分化,包括在體外培養(yǎng)21天后,在膠原纖維結(jié)構(gòu)中嵌入羥基磷灰石顆粒的沉積。在臨界大小的大鼠顱骨缺損模型中植入無細(xì)胞水凝膠8周后,在鄰近的顱骨組織中只注意到少量的各種促炎癥(< 20 pg mg-1)和抗炎癥(< 10 pg mg-1)因子,表明該水凝膠的整體生物相容性良好。掃描電子顯微鏡證明在缺損部位存在新的纖維細(xì)胞外基質(zhì)和礦物聚集物,到8周和12周時(shí),鈣/磷比率分別為0.5和2.0。顯微計(jì)算機(jī)斷層掃描(Micro-CT)和組織學(xué)分析顯示,形成了成熟的礦化組織,與周圍的骨質(zhì)橋接。綜上所述,無細(xì)胞復(fù)合水凝膠對(duì)顱骨成形術(shù)后卓越的骨愈合顯示出巨大的前景。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adhm.202202477
5. ACS Nano:超小Cu3(PO4)2納米顆粒增強(qiáng)水凝膠膜用于超強(qiáng)防污油/水乳化液的分離
Ultrasmall Cu3(PO4)2 Nanoparticles Reinforced Hydrogel Membrane for Super-antifouling Oil/Water Emulsion Separation(2022.12.7)
由于膜對(duì)污染的高度敏感性,膜污損是油性廢水處理的一個(gè)持續(xù)的、破壞性的挑戰(zhàn)。一個(gè)可行的策略是在膜表面設(shè)計(jì)一個(gè)強(qiáng)大而穩(wěn)定的水化層,以防止污染物。水凝膠是一類獨(dú)特的材料,具有突出的防污性能,但受限于其薄弱的機(jī)械性能。這項(xiàng)研究報(bào)告了通過金屬離子配位介導(dǎo)的礦化作用,在海藻酸銅(CuAlg)層中原位生長出超小的親水Cu3(PO4)2納米顆粒,從而在膜上形成了強(qiáng)化的水凝膠。3-5納米大小的親水Cu3(PO4)2納米顆粒的嵌入使CuAlg/Cu3(PO4)2復(fù)合水凝膠具有更好的機(jī)械性能和更強(qiáng)的水化能力。所制備的CuAlg/Cu3(PO4)2改性膜表現(xiàn)出卓越的驅(qū)油性能,在分離表面活性劑穩(wěn)定的水包油乳劑時(shí)實(shí)現(xiàn)了近乎零的通量下降,滲透率高達(dá)1330 L m-2 h-1 bar-1。值得注意的是,在過濾過程中,它對(duì)純水和水包油乳劑都能保持相似的滲透率,這比目前報(bào)道的膜要好,表明其具有超強(qiáng)的防污性能。
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07977
6. Chemical Engineering Journal:在Zn-MOF@WO3結(jié)中構(gòu)建新型自漂白光致變色水凝膠,用于組裝紫外線照射的智能可擦寫設(shè)備
Construction of a novel self-bleaching photochromic hydrogel embraced within the Zn-MOF@WO3 junction for assembling UV-irradiated smart rewritable device(2022.12.9)
光致變色水凝膠是對(duì)外部光刺激的動(dòng)態(tài)反應(yīng),由于其在智能設(shè)備中的潛在應(yīng)用,已經(jīng)引起了越來越多的關(guān)注。然而,如何在快速的光反應(yīng)和自漂白率下實(shí)現(xiàn)出色的光致變色活性仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。該研究建立了鋅基金屬有機(jī)框架(Zn-MOF)和氧化鎢(WO3)的新型光致變色結(jié)作為光致變色單元,并通過離子和氫鍵的相互作用嵌入到聚(丙烯酸-聚乙二醇)[P(AA/PEG)]的水凝膠中(記為P(AA/PEG)-Zn-MOF@WO3),隨后作為自漂白光致變色劑用于組裝紫外線照射的智能復(fù)寫裝置。紫外線照射后,光誘導(dǎo)電子可以有效地從Zn-MOF遷移到Zn-MOF@WO3結(jié)中,從而提高著色程度。由于增強(qiáng)了對(duì)光刺激的快速反應(yīng),使用200mg Zn-MOF制備的P(AA/PEG)-Zn-MOF@WO3-3水凝膠在紫外燈照射下表現(xiàn)出10s的快速反應(yīng)光致變色行為,并且在室內(nèi)條件下(20分鐘內(nèi))可以很容易地進(jìn)行自褪色過程。此外,P(AA/PEG)-Zn-MOF@WO3-3光致變色水凝膠的著色程度可以通過改變紫外線照射時(shí)間來精確控制和重復(fù)。因此,P(AA/PEG)-Zn-MOF@WO3-3的快速光致變色和自褪色特性提供了快速和簡便的 “書寫”和 “擦除”能力。本工作提出了一種用智能光學(xué)材料構(gòu)建可逆響應(yīng)的光致變色水凝膠的新方法,進(jìn)一步拓寬了它們?cè)谥悄軅鞲衅?、智能窗和柔性存?chǔ)器件中的應(yīng)用。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140822
7. Small:從海藻酸鹽水凝膠微珠中通過近紅外觸發(fā)按需控制釋放腺相關(guān)病毒用于基因治療
Near-Infrared-Triggered On-Demand Controlled Release of Adeno-Associated Virus from Alginate Hydrogel Microbeads with Heat Transducer for Gene Therapy(2022.12.9)
使用腺相關(guān)病毒(AAV)進(jìn)行基因治療,有可能成為治療感音神經(jīng)性耳聾等遺傳性疾病的根本方法。為了建立臨床應(yīng)用,有必要通過控制AAV的釋放系統(tǒng)來避免AAV的免疫反應(yīng)。該研究提出了一種近紅外(NIR)觸發(fā)的按需AAV釋放系統(tǒng),該系統(tǒng)使用帶有熱傳感器的藻酸鹽水凝膠微珠。通過使用一個(gè)基于離心機(jī)的微液滴噴射裝置,制作了用Fe3O4微粒子(Fe3O4-MPs)作為熱傳感器的AAV封裝微珠。Fe3O4-MPs通過近紅外產(chǎn)生的熱量增強(qiáng)了AAV的擴(kuò)散速度,從而使AAV從微珠中釋放出來。通過用近紅外照射包裹熒光聚苯乙烯納米顆粒(FP-NPs)(病毒模型)的微珠,只有直徑為20納米的FP-NPs的熒光強(qiáng)度下降,而100或200納米的則沒有,這證實(shí)了該系統(tǒng)可以釋放直徑為幾十納米的病毒。通過對(duì)帶有Fe3O4-MPs的AAV封裝微珠進(jìn)行近紅外照射,AAV被按需釋放,并證實(shí)AAV對(duì)細(xì)胞的基因轉(zhuǎn)染不會(huì)損失病毒活性。本研究提出的近紅外觸發(fā)的AAV釋放系統(tǒng)增加了基因治療中藥物釋放方法的選擇數(shù)量。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202204139
8. Science Advances:通過遞送神經(jīng)源水凝膠實(shí)現(xiàn)輻射損傷的唾液腺的長期功能再生
Long-term functional regeneration of radiation-damaged salivary glands through delivery of a neurogenic hydrogel(2022.12.21)
頭頸部癌癥放療后,唾液腺針狀細(xì)胞被嚴(yán)重耗盡,導(dǎo)致唾液流失和廣泛的口消化道并發(fā)癥。由于沒有再生療法,器官功能障礙是不可逆的。該研究使用成年小鼠系統(tǒng),證明輻射損傷的唾液腺可以通過持續(xù)輸送神經(jīng)源性毒蕈堿受體激動(dòng)劑cevimeline而實(shí)現(xiàn)功能再生。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,內(nèi)源性腺體的修復(fù)與神經(jīng)活動(dòng)的增加和消化道細(xì)胞的分裂相吻合,這僅限于輻射后的第一周,此后會(huì)出現(xiàn)廣泛的消化道細(xì)胞退化、功能障礙和膽堿能失調(diào)。然而,通過持續(xù)的局部輸送西維美林-海藻酸水凝膠來模擬膽堿能的毒蕈堿輸入,足以使受支配的尖銳濕疣細(xì)胞再生,并在長期(>3個(gè)月)時(shí)間內(nèi)保持非輻射水平的生理性唾液分泌。因此,本文揭示了一種以前未知的恢復(fù)上皮器官結(jié)構(gòu)和功能的再生方法,對(duì)人類患者具有廣泛的意義。
原文鏈接:https://doi.org/10.1126/sciadv.adc8753
9. Biomaterials:用供氧注射器制造高氧誘導(dǎo)的水凝膠,用于原位組織再生
Oxygen-supplying syringe to create hyperoxia-inducible hydrogels for in situ tissue regeneration(2022.12.7)
再生材料設(shè)計(jì)的最新趨勢包括開發(fā)生物活性基質(zhì),利用各種生物物理化學(xué)刺激(定義為原位組織再生)來駕馭人體的先天愈合能力。其中,高氧(>21%pO2)是眾所周知的促進(jìn)組織再生的治療因素,如免疫細(xì)胞招募、細(xì)胞增殖、血管生成和成纖維細(xì)胞分化為肌成纖維細(xì)胞。雖然有各種誘導(dǎo)高氧的策略報(bào)道,但開發(fā)先進(jìn)的高氧誘導(dǎo)生物材料用于組織再生仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。在這項(xiàng)研究中,通過過氧化鈣介導(dǎo)的表面修飾,開發(fā)了一種過氧化氫酶固定的注射器(定義為Oxyringe)作為一種新型的供氧系統(tǒng)。利用Oxyringe制造了高氧誘導(dǎo)的水凝膠。這種水凝膠起到了止血的物理屏障的作用。此外,高氧基質(zhì)在體內(nèi)誘導(dǎo)瞬時(shí)高氧(高達(dá)46.0%pO2)。有趣的是,水凝膠誘導(dǎo)的高氧促進(jìn)了初始巨噬細(xì)胞的招募和炎癥的快速治療。此外,水凝膠的高氧釋放促進(jìn)了增殖階段所涉及的新生血管和細(xì)胞增殖,加快了傷口愈合中與重塑階段有關(guān)的組織成熟。總之,Oxyringe作為一個(gè)先進(jìn)的供氧平臺(tái),在創(chuàng)造高氧誘導(dǎo)水凝膠用于原位組織再生方面具有很好的潛力。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121943
10. Biomaterials:用于原位T細(xì)胞擴(kuò)增和增強(qiáng)抗腫瘤效果的T細(xì)胞反應(yīng)性大孔水凝膠
T cell-responsive macroporous hydrogels for in situ T cell expansion and enhanced antitumor efficacy(2022.12.16)
過繼T細(xì)胞療法在治療癌癥和其他疾病方面已顯示出巨大的前景。雖然在改善T細(xì)胞的體外擴(kuò)增方面做出了廣泛的努力,但仍缺乏在采用性轉(zhuǎn)移后維持T細(xì)胞增殖和功能的策略。該研究報(bào)告了一種可注射的T細(xì)胞反應(yīng)性大孔水凝膠,它能使T細(xì)胞在原位激活和擴(kuò)增。這種大孔凝膠由一個(gè)具有分散大孔(150微米)的聚合物網(wǎng)絡(luò)組成,這些大孔足以容納T細(xì)胞。在有T細(xì)胞存在的情況下,可以逐漸破壞大孔周圍的凝膠網(wǎng)絡(luò),激活因子可以逐漸釋放,用于T細(xì)胞的原位激活和擴(kuò)增。這種T細(xì)胞反應(yīng)性大孔凝膠能使體內(nèi)效應(yīng)性T細(xì)胞擴(kuò)增,皮下注射后數(shù)周內(nèi)穩(wěn)定,并導(dǎo)致CD8+T細(xì)胞反應(yīng)和抗腫瘤療效增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明,T細(xì)胞反應(yīng)性大孔凝膠可以用低得多的細(xì)胞劑量達(dá)到與傳統(tǒng)T細(xì)胞療法相當(dāng)?shù)目鼓[瘤效果。這種可注射的T細(xì)胞反應(yīng)性大孔凝膠提供了一個(gè)可控的工程T細(xì)胞體內(nèi)擴(kuò)增的平臺(tái),以便及時(shí)有效地治療疾病。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121972
11. Small:用于遠(yuǎn)程電療輔助的傷口修復(fù)的具有紅光驅(qū)動(dòng)光伏效應(yīng)的Bi2S3/TiO2/rGO異質(zhì)結(jié)構(gòu)的一鍋合成法
One-Pot Synthesis of Bi2S3/TiO2/rGO Heterostructure with Red Light-Driven Photovoltaic Effect for Remote Electrotherapy-Assisted Wound Repair(2022.12.4)
隨著人們對(duì)電子生物過程的日益關(guān)注,新型光電納米材料在賦予新的治療策略,如建立內(nèi)源性電場(EEF)和電療之間的聯(lián)系方面,是非常值得期待的。與傳統(tǒng)的侵入性刺激相比,光引發(fā)的策略具有非侵入性、非電力供應(yīng)和精確可控性等優(yōu)點(diǎn)。而普通的光活化材料需要短波長的光激發(fā),并伴隨著組織穿透性差和生物危害。在此,通過構(gòu)建p-n異質(zhì)結(jié)構(gòu)的Bi2S3/TiO2/rGO(BTG)納米顆粒,實(shí)現(xiàn)了比普通紫外線激發(fā)更寬的光吸收和更高的光轉(zhuǎn)換。同時(shí),BTG異質(zhì)結(jié)構(gòu)的光電性能,以及Bi2S3形態(tài)的協(xié)同效應(yīng)也得到了揭示。此外,合理設(shè)計(jì)的由膠原蛋白和透明質(zhì)酸組成的仿生水凝膠基質(zhì)提供了適當(dāng)?shù)纳锘钚浴⒔缑娓街?、機(jī)械匹配和電子傳輸。因此,加載BTG的光電基質(zhì)提供了一個(gè)光驅(qū)動(dòng)電刺激的平臺(tái),耦合EEF來調(diào)節(jié)電生理和再生微環(huán)境。光電刺激的實(shí)施為非藥物治療和與電有關(guān)的生物過程調(diào)控帶來了廣闊的前景,包括骨整合、神經(jīng)再生、電子皮膚和傷口愈合。
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202206231
12. ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS:一步法制備的可注射水凝膠支架系統(tǒng)可連續(xù)釋放雙生長因子,最大限度地提高骨質(zhì)再生能力
One-Step Preparation of an Injectable Hydrogel Scaffold System Capable of Sequential Dual-Growth Factor Release to Maximize Bone Regeneration(2022.12.1)
眾多的生長因子參與了自然骨愈合的過程,而這一過程是以時(shí)間和濃度依賴的方式精確控制的。模仿生長因子的分泌模式可能是最大化骨再生效果的有效手段。然而,在不使用多種材料或復(fù)雜的支架設(shè)計(jì)的情況下實(shí)現(xiàn)各種生長因子的順序輸送是具有挑戰(zhàn)性的。該研究開發(fā)了一種包裹骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)-2和TGFβ-1的可注射的聚(有機(jī)磷)水凝膠支架(IPS)(IPS_BT),以模仿自然骨愈合中參與的生長因子的順序分泌。IPS_BT系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成緩慢地釋放TGFβ-1,同時(shí)在較長的時(shí)間內(nèi)保留BMP-2。當(dāng)IPS_BT被注射到體內(nèi)時(shí),水凝膠被骨組織取代。此外,在骨再生的早期階段,血管生成(CD31和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA))和干性(Nanog和SOX2)標(biāo)志物高度上調(diào)。這里開發(fā)的IPS系統(tǒng)在組織工程中具有很好的應(yīng)用前景,因?yàn)?/span>1)各種數(shù)量的生長因子可以在一個(gè)步驟中被加載,2)每個(gè)生長因子的釋放模式可以通過它們的分子相互作用的差異來控制,以及3)注射的IPS可以被降解并被再生的骨組織取代。
原文鏈接: https://doi.org/10.1002/adhm.202202401
13. ACS Nano:具有雙重硬度梯度的光聚合水凝膠系統(tǒng)揭示了成纖維細(xì)胞神經(jīng)衰弱中不同的基于肌動(dòng)蛋白的機(jī)械反應(yīng)
A Photopolymerized Hydrogel System with Dual Stiffness Gradients Reveals Distinct Actomyosin-Based Mechano-Responses in Fibroblast Durotaxis(2022.12.7)
Durotaxis是由硬度梯度引導(dǎo)的細(xì)胞遷移,在發(fā)育和疾病中至關(guān)重要。為了將Durotaxis特定的遷移機(jī)制與均勻基質(zhì)硬度上的遷移機(jī)制區(qū)分開來,該研究設(shè)計(jì)了一個(gè)多合一的光聚合水凝膠系統(tǒng),其中包含具有雙坡度(陡峭和淺)的硬度梯度區(qū)域,與均勻硬度(軟和硬)區(qū)域相鄰。雖然成纖維細(xì)胞依賴于非肌肉肌球蛋白II(NMII)的活性和LIM域蛋白Zyxin,但ROCK和Arp2/3復(fù)合物在任何一個(gè)硬度梯度上都是令人驚訝地不需要的。此外,肌動(dòng)蛋白延長器Formin-like 3(FMNL3)或肌動(dòng)蛋白捆綁器farmin的缺失對(duì)硬度梯度上的durotactic反應(yīng)沒有什么影響。然而,Arp2/3活性的缺乏導(dǎo)致基于絲狀體的durotactic遷移,其效率與基于片狀體的durotactic遷移相同。重要的是,該研究揭示了FMNL3和fascin在基于絲狀體的室壁遷移對(duì)硬度梯度的反應(yīng)過程中,在絲狀體的形成和不對(duì)稱分布中的重要和特殊作用??傊丝烧{(diào)整的一體化水凝膠系統(tǒng)有助于確定保守的以及獨(dú)特的分子機(jī)制,這些機(jī)制是經(jīng)歷了硬度梯度改變的細(xì)胞的機(jī)械反應(yīng)的基礎(chǔ)。
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05941
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