生物材料表面納米結構促進干細胞向成骨細胞分化的作用研究.pdf

1、細胞是生命的基本單位，而細胞的生存和活動離不開細胞外基質。細胞外基質的拓撲結構可以通過改變細胞的形狀和細胞骨架來影響細胞的一系列行為，包括細胞的遷移、增殖和分化。人工構建納米拓撲結構用于細胞的體外培養(yǎng)和研究，不僅可以模擬細胞外基質為細胞提供支撐，還可以通過調節(jié)納米拓撲結構來主動影響細胞的行為，比如指導干細胞的定向分化。指導干細胞定向分化是干細胞研究的主要目的之一。本論文的研究目的就是利用納米拓撲結構誘導干細胞向成骨細胞分化。
　　

2、間充質干細胞是研究干細胞定向分化中最常用的細胞。一方面，間充質干細胞具有多向分化潛能，可以分化為成骨細胞、軟骨細胞、脂肪細胞和神經細胞等;另一方面，間充質干細胞的來源廣泛，分離和提取的方法簡單快捷，并且不涉及倫理問題。本實驗選用的干細胞就是從大鼠骨髓中分離提取的間充質干細胞。
　　本論文利用二氧化硅納米微球自組裝形成蛋白石模板，再利用蛋白石模板制備聚苯乙烯反蛋白石結構。通過調節(jié)模板二氧化硅微球的粒徑既可以調節(jié)反蛋白石結構的孔徑，因

3、此制備出一系列不同孔徑的結構。將制得的反蛋白石結構進行不同倍數的拉伸，就能得到具有多孔網狀特征的結構。將表面為納米孔洞的反蛋白石結構和多孔網狀拉伸結構作為基底研究其對骨髓間充質干細胞行為的影響。
　　研究結果表明，反蛋白結構可以誘導間充質干細胞向成骨細胞分化，并且這種誘導效應與反蛋白石結構表面納米孔洞的孔徑正相關。同時，多孔網狀拉伸結構也能促進間充質干細胞向成骨細胞分化，但當拉伸倍數太大時，成骨誘導效應反而會降低，尤其是在誘導分化