کپسوله کردن موثر و انتشار پایدار فاکتور رشد فیبروبلاستی بازی در نانو فیلم: گسترش چرخه تغذیه ای کشت سلول های بنیادی پرتوان القایی انسان
تاریخ انتشار: یکشنبه 25 تیر 1396
| امتیاز:
فاکتور رشد فیبروبلاستی بازی(bFGF) یک عملکرد محوری اثبات شده در مهندسی زیست پزشکی، بویژه برای سلول های بنیادی پرتوان القایی(hPSCs) دارد. با این حال، محدودیت bFGF دناتوره شدن راحت تحت شرایط فیزیولوژیک است که موجب غیر فعال شدن آن می شود. در این مطاعله، ما یک نانوفیلم مولتی- سه لایه را طراحی کردیم که از ساختارهای تکراری پلی کاتیون/پلی آنیون/bFGF تشکیل شده بود که راندمانن بارگیری بالا و زمان ساخت کوتاهی دارد. هم چنین ما بارگیری و ازادسازی bFGF از نانوفیلم با دو پارامتر( ضد پلی آنیون و معماری فیلم) را بررسی کردیم.سپس، ما نانوفیلم های بهینه سازی شده ای را آماده کردیم که سطح پایدار bFGF را در شرایط فیزیولوژیک و برای به کاربردن نانوفیلم ها در کشت سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(hiPSCs) حفظ می کند. مقدار آزادسازی bFGF از 12 نانوفیلم سه لایه 36.4ng/cm2بود و فعالیت bFGF کپسوله شده درون نانوفیلم هاتا 72 ساعت طی انکوباسیون 37 درجه حفظ شد(60درصد). در نتیجه، iPSCهای رشد یافته در حضور نانوفیلم با تعویض محیط هر سه روز یکبار، مورفولوژی تمایز نیافته ای را نشان دادند و سطوحی از پروتئین های مارکر پرتوانی را نشان دادند.
ACS Appl Mater Interfaces. 2017 Jul 7. doi: 10.1021/acsami.7b05519. [Epub ahead of print]
Efficient encapsulation and sustained release of basic fibroblast growth factor in nanofilm: extension of the feeding cycle of human induced pluripotent stem cell culture.
Han U, Park HH, Kim YJ, Park TH, Park JH, Hong J.
Abstract
Basic fibroblast growth factor (bFGF) has an established pivotal function in biomedical engineering, especially for the human pluripotent stem cells (hPSCs). However, the limitation of bFGF is the ease of denaturation under normal physiological conditions, inducing loss of its activity. In this study, we designed multi-trilayered nanofilm composed of a repeating polycation/polyanion/bFGF structure, which has high loading efficiency and short build-up time. We also investigated that the loading and release of bFGF from the nanofilm with two parameters (counter-polyanion and film architectures). Then, we prepared the optimized nanofilm which maintains sustained bFGF level in physiological condition to apply the nanofilm to human induced pluripotent stem cells (iPSCs) culture. The amount of bFGF release from 12 trilayer nanofilm was 36.4 ng/cm2 and activity of bFGF encapsulated into the nanofilm was maintained (60%) until 72 hours during incubation at 37 °C. As a result, the iPSCs grown in the presence of the nanofilm with tridaily replacement of growth medium maintained undifferentiated morphology and expression levels of pluripotency marker proteins.
PMID: 28686012