《深圳先进院骨靶向调控干细胞的定向迁移研究获得新进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2018-07-12
  • 中国科学院深圳先进技术研究院赵晓丽副研究员、潘浩波研究员研究团队联合香港大学吕维加教授,设计构建了骨靶向的SDF-1递送体系,通过招募干细胞向骨表面的定向迁移,促进骨形成。该项研究成果以“Bone Targeted Delivery of SDF-1 via Alendronate Functionalized Nanoparticles in Guiding Stem Cell Migration”为题发表在材料领域权威期刊ACS Applied Materials & Interfaces(IF: 8.097)上(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018, DOI: 10.1021/acsami.8b08606),论文共同第一作者为深圳先进院陈庆昌、李艳群,通讯作者为赵晓丽副研究员。

      骨质疏松是老龄化社会中日益严重的退行性疾病,干细胞治疗技术对组织再生有着很好临床应用前景,提高骨折易发生部位骨髓干细胞的数量和成骨分化能力,将是一种有效防治老年骨质疏松及其导致骨折的治疗方法。然而,干细胞无法主动贴附于骨表面而受其微环境(nich)的影响进行成骨分化。因此,如何实现调控干细胞定向迁移到骨表面而发挥功效是干细胞治疗的一个难点。

      近年来的研究发现干细胞能“感受”组织损伤而定向迁移到损伤区进行分化,称为干细胞的定向迁移,或干细胞归巢(homing),基质细胞衍生因子-1(SDF-1)在其中起着非常重要的作用。为此,研究团队基于前期在转基因技术和干细胞成骨方面的研究,利用骨靶向基团阿仑膦酸钠修饰非病毒转基因载体阳离子脂质体,构建骨靶向纳米递送体系,在骨组织局部内高表达SDF-1趋化因子,促进骨髓间充质干细胞向骨表面的定向迁移,并探讨其参与骨重建和促进骨形成的作用效果和机制。该成果提供了一种新型调控干细胞定向迁移的技术。

    该研究工作得到了国家自然科学基金 (81672226), 广东省科技项目(2016A020222007),深圳市孔雀团队以及深圳市科技项目(110811003586331, JCYJ20160531174634936, JCYJ20170413162540673)等项目的资助。

  • 原文来源:http://www.siat.ac.cn/kyjz2016/201807/t20180711_5041623.html
相关报告
  • 《深圳先进院三维打印构建骨/软骨一体化修复支架领域获得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-01-25
    • 中国科学院深圳先进技术研究院医药所人体组织与器官退行性研究中心阮长顺副研究员课题组与 天津大学 材料学院 刘文广 教授团队合作在三维打印构建骨 / 软骨一体化修复支架领域获得新进展。该团队首次运用直接一步法 3D 打印技术构建生物活性梯度的高强度水凝胶,实现一体化仿生骨 - 软骨双相结构,并证实其体内外具有同时促进骨 - 软骨修复能力。此项研究成果以题为 Direct 3D Printing of High Strength Biohybrid Gradient Hydrogel Scaffolds for Efficient Repair of Osteochondral Defect (直接 3 D 打印高 强度杂化梯度水凝胶支架 用于 骨软骨修复 )发表在权威刊物 Advanced Functional Materials (《先进功能 材料 》, 2018 DOI: 10.1002/adfm.201706644 ,影响因子 12.124 )上。   关节软骨本身没有神经及血管支配、且所含细胞量极少,损伤后很难实现自身修复。而且一旦软骨受到损伤,会累及软骨下骨,进而导致骨 -软骨缺损。由于软骨和软骨下骨的生物学特性不同,导致骨-软骨一体化修复极具挑战。通常先 分别制作 骨 和 软骨 组织 仿生 支架 , 再 组装 成 骨 - 软骨 一体化 再生支架 ,往往 在实际中骨与软骨之间的界面 结合 力 比较 弱,难以满足应用需求。 因此 , 如何快速 构建 仿生骨 - 软骨 再生 修复的 一体化再生 支架 具有较大挑战 。   本研究 中, 该团队发明了一种可直接 3D打印的氢键增强的高强度水凝胶墨水。该墨水是一种基于丙烯酰基甘氨酰胺(PNAGA)共聚物超分子聚合物水凝胶,PNAGA共聚物水凝胶具有比其均聚物水凝胶更低的熔融温度和更好的流动性,可直接3D打印,无需光交联,打印后可快速固化成型并保持完好的宏观和微观结构。同时,团队模拟软骨-骨一体化结构,利用多喷头交替打印制备成底层含有β-TCP,顶部含有若干层负载生长因子TGF-β1的梯度支架。该生物杂化梯度水凝胶支架长期浸泡PBS后,仍保持稳定的孔隙结构和良好的机械强度,在高孔隙率下,压缩强度仍然超过1 MPa,循环压缩100次后,未发现强度下降和剥离。体内实验表明该杂化梯度水凝胶支架可以同时促进软骨和软骨下骨再生。   研究工作得到了 国 家 自然 基金、 深圳市孔雀团队 、广东 省 青年 拔尖 人才及 深圳市科创委 等项目的资助。
  • 《深圳先进院在电介质储能材料领域获得新进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-01-23
    • 中国科学院深圳先进技术研究院先进材料科学与工程研究所(筹)在电介质储能材料领域获得新进展。该研究通过对填料粒子的设计,将具有高介电常数的钛酸钡粒子与具有高击穿强度、高热导率的氮化硼纳米片进行结合,形成特殊结构的复合粒子, 与聚合物复合后可显著提高复合材料的击穿强度和介电储能性能。相关论文以 Significantly Enhanced Electrostatic Energy Storage Performance of Flexible Polymer Composites by Introducing Highly Insulating-Ferroelectric Microhybrids as Fillers (高绝缘 - 铁电复合微粒显著提高柔性聚合物复合材料的静电储能性能)为题发表在权威刊物 Advanced Energy Materials (《先进能源材料》, 2018, 1803204 , IF=21.875 )。罗遂斌高级工程师为第一作者,于淑会研究员和孙蓉研究员为通讯作者。   电介质储能技术具有异常快的能量转换速率,同时具有工作时间长以及环境友好等特点,目前已经在现代电子电力工业如可穿戴电子、混合动力汽车、武器系统等领域得到广泛应用。随着电子器件向小型化和高性能化方向的发展,迫切需要具有高储能密度的电介质材料。   为此,研究团队 将氮化硼纳米片( BNNS )与钛酸钡( BT )纳米颗粒的分散液进行混合和抽滤后,在较高温度下处理,一定程度上熔融的 BNNS 将 BT 颗粒紧密包覆,形成复合颗粒 BT@BN 。结合氮化硼的高绝缘性和钛酸钡的高介电常数,降低 PVDF 复合材料的空间电荷密度和电流密度,增强钛酸钡的极化,获得击穿强度( PVDF 基体的 1.76 倍)和电位移( 580 kV/mm 时电位移为 9.3 μC/cm 2 )的显著提高,得到高储能密度( 17.6 J/cm 3 , PVDF 基体的 2.8 倍)电介质储能材料。   该研究工作 得到了国家自然科学基金 、科技部、广东省产学研、先进院相关人才计划等项目资助。