細胞外基質(ECM)可通過調節生物化學和機械信號來協調細胞行為和組織再生。調控細胞與材料的相互作用對于利用生物材料調節細胞功能而言至關重要。然而,如何將多種調控因素整合到同一種材料中仍然是一項嚴峻的挑戰。有鑒于此,河北工業大學邢成芬教授和袁宏博教授構建了一種近紅外(NIR)控制的多功能水凝膠平臺(PIC/CM@NPs),其可通過調節基質氧化應激和機械張力來控制傷口愈合過程中的成纖維細胞的行為。
本文要點:
(1)實驗通過細胞黏附介導的類膠原聚異氰化物(PIC)聚合物和細胞膜包被的共軛聚合物納米粒子(CM@NPs)的組裝而制備了PIC/CM@NPs,其能夠模擬ECM的纖維結構和非線性力學。研究發現,在NIR的刺激下,PIC/CM@NPs復合材料可增強成纖維細胞的增殖和遷移、細胞因子的產生以及肌成纖維細胞的激活,從而有效促進傷口的愈合。
(2)此外,PIC/CM@NPs復合材料還可以表現出有效的毒素清除和抗菌等特性,以減輕炎癥。實驗結果表明。該多功能方法可將愈合速度加快95%。綜上所述,該研究證明了將生化和生物物理線索整合到生物材料的設計中對于促進組織再生而言具有非常重要的作用。
Rang Sun. et al. Microenvironment with NIR-Controlled ROS and Mechanical Tensions for Manipulating Cell Activities in Wound Healing. Nano Letters. 2024
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c00307
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c00307