《先进功能材料》PEG水凝胶平台：掺入层粘连蛋

【科研摘要】

层粘连蛋白（LMs）是细胞外基质（ECM）的重要结构蛋白。每个LM同工型的丰度都取决于组织，这表明LM具有组织特异性的作用。LM结合生长因子（GFs），由于其控制干细胞分化的能力，它们是在组织工程中广泛使用的强大细胞因子。目前，体外最常用的ECM模拟材料是Matrigel，它是一种成分不明的基质，含有LM和各种GF，但是批次易变且缺乏对理化性质的控制。受到Matrigel的启发，格拉斯哥大学Manuel Salmeron‐Sanchez教授团队提出了一种新的，完全定义的水凝胶平台，该平台基于具有可控制的刚度（1–25 kPa）和可降解性的LM-聚（乙二醇）（PEG）混合水凝胶。不同的LM亚型可用于结合并有效展示GF（此处为骨形态发生蛋白（BMP-2）和β-神经生长因子（β-NGF）），从而使其以超低剂量固相呈递，可特异地靶向一系列组织。证明了该平台触发干细胞向成骨谱系分化并刺激3D神经细胞生长的潜力。这些水凝胶可实现3D合成，确定的成分以及可再现的细胞培养微环境，从而反映出天然ECM的复杂性，其中GF与LM同工型结合可产生细胞过程的全部多样性。相关论文以题为A Hydrogel Platform that Incorporates Laminin Isoforms for Efficient Presentation of Growth Factors – Neural Growth and Osteogenesis发表在《Advanced Functional Materials》上。

【主图见析】

图1 LM水凝胶的化学和物理特性。

图2 LM/PEG水凝胶的机械性能。

图3 3D LM/PEG水凝胶中hMSC的细胞活力和形态。

图4 LM/PEG以3D方式促进hMSC的成骨作用。

图5 LM/PEG增强3D神经突的生长。

【总之】

报告了基于混合3D LM-PEG水凝胶的平台的开发和表征，该3D LM-PEG水凝胶具有可调节的机械性能和可降解性，以及用于骨骼和神经组织组织再生的高效GF展示。这项工作中介绍的带有GFs的LM/PEG水凝胶引入了一个灵活的平台来设计具有组织特异性生物学和机械特性的仿生微环境，并有可能支持下一代体外组织模型的合理设计。

参考文献：doi.org/10.1002/adfm.

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