由磁场操纵的超分子聚合纳米纤维引导干细胞的极化

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医药应用
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细胞骨架(如肌动蛋白、管蛋白和中间丝)的精确组装对干细胞的极化和组织再生具有重要意义。最近,为重塑干细胞极化和最终细胞命运而对细胞骨架组装进行的人工操作引起了化学家和生物学家越来越多的兴趣。在此,报告了磁场导向的生物相容性超分子聚合物纳米纤维的形成,它由两个子单元组成:含β-环糊精的透明质酸主聚合物(HACD)和用肌动蛋白结合肽和金刚烷(MS-ABPAda)修饰的磁性纳米粒子。透射电子显微镜显示,当HACD和MS-ABPAda暴露在磁场中时,它们沿着磁场的方向自我组装成长的纳米纤维,而且纳米纤维的形成速度与磁场的强度呈线性关系。有趣的是,当与牙髓干细胞一起孵化时,纳米纤维特异性地推动了细胞的尖端延伸和极化,这一现象可归因于肌动蛋白结合肽对肌动蛋白细胞骨架的定位以及随后纳米纤维的极化。这些磁场响应性超分子聚合物在准确驱动哺乳动物细胞极化方面的成功应用,有望对人工操纵细胞命运和开发再生医学中的智能响应性材料具有重要价值。

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