A cost-effective and enhanced mesenchymal stem cell expansion platform with internal plasma-activated biofunctional interfaces

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

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

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Mesenchymal stem cells (MSCs) used for clinical applications require in vitro expansion to achieve therapeutically relevant numbers. However, conventional planar cell expansion approaches using tissue culture vessels are inefficient, costly, and can trigger MSC phenotypic and functional decline. Here we present a one-step dry plasma process to modify the internal surfaces of three-dimensional (3D) printed, high surface area to volume ratio (high-SA:V) porous scaffolds as platforms for stem cell expansion. To address the long-lasting challenge of uniform plasma treatment within the micrometre-sized pores of scaffolds, we developed a packed bed plasma immersion ion implantation (PBPI 3 ) technology by which plasma is ignited inside porous materials for homogeneous surface activation. COMSOL Multiphysics simulations support our experimental data and provide insights into the role of electrical field and pressure distribution in plasma ignition. Spatial surface characterisation inside scaffolds demonstrates the homogeneity of PBPI 3 activation. The PBPI 3 treatment induces radical-containing chemical structures that enable the covalent attachment of biomolecules via a simple, non-toxic, single-step incubation process. We showed that PBPI 3 -treated scaffolds biofunctionalised with fibroblast growth factor 2 (FGF2) significantly promoted the expansion of MSCs, preserved cell phenoty

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้