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图案化的二维石墨烯基底对干细胞命运的调控

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:对石墨烯和氧化石墨烯薄膜进行微观尺度图案化,也是利用石墨烯调控干细胞命运的研究内容之一。由于表面C—F键的存在,氟化石墨烯能够增强干细胞的黏附与增殖。在图案化的氟化石墨烯上培养间充质干细胞,诱导分化后发现其向神经细胞特异性分化增强,同时它们的细胞骨架沿着氟化石墨烯图案方向排列。另外,研究发现石墨烯膜上氟化的程度与排列的间充质干细胞的核伸长率、细胞骨架、形态学和细胞密度有直接关系。

图案化的二维石墨烯基底对干细胞命运的调控

利用微米纳米级图案化的几何结构来调控干细胞命运同样是一种有效的生物物理策略。对石墨烯和氧化石墨烯薄膜进行微观尺度图案化,也是利用石墨烯调控干细胞命运的研究内容之一。

通过对二维石墨烯进行氟化修饰,可以形成氟化石墨烯。由于表面C—F键的存在,氟化石墨烯能够增强干细胞的黏附与增殖。在图案化的氟化石墨烯上培养间充质干细胞(图6-4),诱导分化后发现其向神经细胞特异性分化增强,同时它们的细胞骨架沿着氟化石墨烯图案方向排列。另外,研究发现石墨烯膜上氟化的程度与排列的间充质干细胞的核伸长率、细胞骨架、形态学和细胞密度有直接关系。[21]

图6-4 图案化的二维石墨烯基薄膜上干细胞的生长、增殖和分化(www.xing528.com)

(a)图案化微通道氟化石墨烯基底上,MSC向神经源性细胞特异性分化的结果;(b)不同图案化的二维GO基底培养间充质干细胞;(c)GO在MSC成骨分化和神经源性分化的促进作用(NGO为纳米氧化石墨烯)[21,22]

文献报道了利用不同的GO杂化几何图形来进行MSC向成骨细胞和神经细胞特异性分化的研究,证明了在促进MSC的特异性分化中,GO的理化性质与不同杂化几何图形可以发挥协同作用。[22]此外,有研究将石墨烯制备成图案化的网格电极,并在电极上培养MSC,只通过电刺激而不加任何其他外源诱导,就使得MSC分化为施万细胞。[23]

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