细胞外基质(ECM)可通过调节生物化学和机械信号来协调细胞行为和组织再生。调控细胞与材料的相互作用对于利用生物材料调节细胞功能而言至关重要。然而,如何将多种调控因素整合到同一种材料中仍然是一项严峻的挑战。有鉴于此,河北工业大学邢成芬教授和袁宏博教授构建了一种近红外(NIR)控制的多功能水凝胶平台(PIC/CM@NPs),其可通过调节基质氧化应激和机械张力来控制伤口愈合过程中的成纤维细胞的行为。
本文要点:
(1)实验通过细胞黏附介导的类胶原聚异氰化物(PIC)聚合物和细胞膜包被的共轭聚合物纳米粒子(CM@NPs)的组装而制备了PIC/CM@NPs,其能够模拟ECM的纤维结构和非线性力学。研究发现,在NIR的刺激下,PIC/CM@NPs复合材料可增强成纤维细胞的增殖和迁移、细胞因子的产生以及肌成纤维细胞的激活,从而有效促进伤口的愈合。
(2)此外,PIC/CM@NPs复合材料还可以表现出有效的毒素清除和抗菌等特性,以减轻炎症。实验结果表明。该多功能方法可将愈合速度加快95%。综上所述,该研究证明了将生化和生物物理线索整合到生物材料的设计中对于促进组织再生而言具有非常重要的作用。
Rang Sun. et al. Microenvironment with NIR-Controlled ROS and Mechanical Tensions for Manipulating Cell Activities in Wound Healing. Nano Letters. 2024
DOI: 10.1021/acs.nanolett.4c00307
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c00307