在(zài)上(shàng)轉換基質中，近紅外光可影響粘附肽的(de)活性，并調節間充質幹細胞的(de)粘附和(hé / huò)多分化

華南師範大(dà)學生命科學學院的(de)黎錦明教授課題組在(zài)期刊《NANO LETTERS》（IF：11.189）發表了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)項重要(yào / yāo)研究成果，開發了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)種控制細胞粘附和(hé / huò)多分化的(de)新方法，将來(lái)有望應用于(yú)光再生醫學領域。

之(zhī)前的(de)研究認爲(wéi / wèi)細胞的(de)粘附和(hé / huò)分化可以(yǐ)通過材料來(lái)控制，但是(shì)在(zài)體内的(de)時(shí)空精度較低。黎錦明教授課題組開發了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)種上(shàng)轉換納米顆粒（UCNP）底物，通過近紅外（NIR）光調節間充質幹細胞（MSCs）的(de)細胞粘附和(hé / huò)多分化。研究人(rén)員将細胞粘附肽Arg-Gly-Asp（RGD）偶聯在(zài)UCNPs表面，并将光裂解4-（羟甲基）-3-硝基苯甲酸（ONA）與RGD連接。然後，将光活化的(de)UCNPs與覆蓋玻璃連接形成UCNp底物。在(zài)NIR下，UCNPs上(shàng)轉換形成的(de)紫外線會觸發ONA的(de)釋放，暴露RGD并動态改變細胞基質的(de)相互作用，促進細胞的(de)粘附和(hé / huò)擴散。此外，在(zài)UCNP底物上(shàng)培養的(de)間充質幹細胞在(zài)體内外可通過不(bù)同強度的(de)NIR照射，特異性誘導脂肪細胞或成骨細胞多分化。

圖1. 期刊《NANO LETTERS》（IF：11.189）

圖2. NIR通過光激活RGD控制粘附肽調節UCNP底物的(de)細胞粘附和(hé / huò)多分化的(de)實驗原理

圖3. 活體成像結果：不(bù)同功率的(de)NIR（0/0.5/1/2 W/cm2）可以(yǐ)調節UCNP底物中ONA-FITC的(de)釋放

圖4. 在(zài)不(bù)同的(de)NIR功率(0/0.5/1/2 W/cm2)/不(bù)同的(de)照射時(shí)間(5/30/30/60 min)下，NIR控制UCNP底物上(shàng)粘附RGD肽的(de)激活來(lái)調節細胞粘附

圖5. 上(shàng)海勤翔的(de)小動物活體成像系統應用于(yú)活體實驗

應用儀器

IVScope8000 系列小動物活體成像系統

論文鏈接

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04534

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