اثر تنوع سفتی شبکه های فیبری الکتروریسی شده از کوپلیمرهای چند بلوکی روی تمایز استخوانی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی
تاریخ انتشار: ﺳﻪشنبه 23 مهر 1398
| امتیاز:
الکتروریسی توجه قابل توجهی را به عنوان روشی برای تولید بسترهای کشت سلولی به خود جلب کرده است که به این دلیل است که ساختار فیبری آن ماتریکس خارج سلولی طبیعی(ECM) را تقلید می کند. در این مطالعه اثر ماژول E بسترهای فیبری روی متعهد شدن رده ای سلول های بنیادی مشتق از چربی انسانی(hADSCs) با استفاده از شبکه های فیبری تهیه شده از طریق الکتروریسی یک پلی اتر استر اورتان(PEEU) حاوی بخش های پلی(پی-دیوکسانون) (PPDO) و پلی(زتا-کاپرولاکتون)(PCL) مورد مطالعه قرار گرفت. نسبت وزنی PPDO:PCL از 40:60 تا 70:30 برای تنظیم کردن ویژگی های فیزیکی شیمیایی فیبرهای PEEU متغیر بود. سلول های چسبیده به شبکه های فیبری PEEU70 سفت تر(PPDO:PCL,= 70:30) یک مورفولوژی کشیده را در مقایسه با آن هایی که روی فیبرهای سفت تر کشت شده بودند نشان دادند. نسبت هسته ای(عرض در برابر طول هسته) سلول های hADSCs کشت شده روی فیبرهای PEEU40نرم تر(PPDO:PCL = 40:60) در مقایسه با فیبرهای سفت تر پایین تر بود. تمایز استخوانی hADSCs بوسیله کشت روی فیبرهای سفت تر تقویت شد. در مقایسه با PEEU40، 73 درصد افزایش بیان استئوکلسین و 34 درصد تقویت فعالیت آلکالین فسفاتازی(ALP) در سلول ها روی PEEU70 مشاهده شد. این نتایج نشان داد که متعهد شدن تمایزی سلول های بنیادی می تواند از طریق تنظیم ویژگی های مکانیکی فیبرهای الکتروریسی شده تنظیم شود.
Clin Hemorheol Microcirc. 2019 Sep 19. doi: 10.3233/CH-199206. [Epub ahead of print]
The Effect of stiffness variation of electrospun fiber meshes of multiblock copolymers on the osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells.
Sun X1,2, Tung W1, Wang W1, Xu X1, Zou J1,3, Gould OEC1, Kratz K1, Ma N1,3, Lendlein A1,2,3.
Abstract
Electrospinning has attracted significant attention as a method to produce cell culture substrates whose fibrous structure mimics the native extracellular matrix (ECM). In this study, the influence of E-modulus of fibrous substrates on the lineage commitment of human adipose-derived stem cells (hADSCs) was studied using fiber meshes prepared via the electrospinning of a polyetheresterurethane (PEEU) consisting of poly(ρ-dioxanone) (PPDO) and poly(ɛ-caprolactone) (PCL) segments. The PPDO: PCL weight ratio was varied from 40:60 to 70:30 to adjust the physiochemical properties of the PEEU fibers. The cells attached on stiffer PEEU70 (PPDO:PCL,= 70:30) fiber meshes displayed an elongated morphology compared to those cultured on softer fibers. The nuclear aspect ratio (width vs. length of a nucleus) of hADSCs cultured on softer PEEU40 (PPDO:PCL = 40:60) fibers was lower than on stiffer fibers. The osteogenic differentiation of hADSCs was enhanced by culturing on stiffer fibers. Compared to PEEU40, a 73% increase of osteocalcin expression and a 34% enhancement of alkaline phosphatase (ALP) activity were observed in cells on PEEU70. These results demonstrated that the differentiation commitment of stem cells could be regulated via tailoring the mechanical properties of electrospun fibers.
PMID: 31561335