Bioinspired osteoblast-imprinted piezoelectric PDMS/BaTiO 3 nanocomposites accelerate the osteogenic differentiation of adipose-derived stem cells under mechanical stimulation.

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

In this study, we propose a new cell culture substrate that can accelerate the osteogenic differentiation of adipose-derived mesenchymal stem cells (ADSCs) by exploiting the synergistic effects of cellular imprinting and mechanoelectrical stimulation. These substrates were prepared by imprinting osteoblast footprints onto the surface of nanocomposites based on polydimethylsiloxane (PDMS) filled with 20 wt% tetragonal barium titanate (BaTiO 3 ) piezoelectric nanoparticles. In order to assess the osteoinductive potential of the substrates, in vitro cellular assays were carried out under dynamic mechanical stimulations. The results of cellular analysis showed that the osteoblastic imprints were highly influential in the regulation of ADSCs' functions and osteogenic differentiation. In substrates based on pristine PDMS, the surface imprints simulated the micro/nano topographies of natural bone extracellular matrix (ECM) that led to the enhancement of cell-substrate interactions and direction of cellular fate. Meanwhile, the incorporation of BaTiO 3 nanoparticles into the imprinted samples further enhanced the focal adhesion, extension, and proliferation of ADSCs due to the accumulation of electric charges and elevation of surface electric potential. Extensive Ca 2+ ion deposition and acceleration of bone mineralization were also reported for the ADSCs cultured on the PDMS/20BaTiO 3

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้