在上轉換基質中，近紅外光可影響粘附肽的活性，并調節間充質干細胞的粘附和多分化

華南師范大學生命科學學院的黎錦明教授課題組在期刊《NANO LETTERS》（IF：11.189）發表了一項重要研究成果，開發了一種控制細胞粘附和多分化的新方法，將來有望應用于光再生醫學領域。

之前的研究認為細胞的粘附和分化可以通過材料來控制，但是在體內的時空精度較低。黎錦明教授課題組開發了一種上轉換納米顆粒（UCNP）底物，通過近紅外（NIR）光調節間充質干細胞（MSCs）的細胞粘附和多分化。研究人員將細胞粘附肽Arg-Gly-Asp（RGD）偶聯在UCNPs表面，并將光裂解4-（羥甲基）-3-硝基苯甲酸（ONA）與RGD連接。然后，將光活化的UCNPs與覆蓋玻璃連接形成UCNp底物。在NIR下，UCNPs上轉換形成的紫外線會觸發ONA的釋放，暴露RGD并動態改變細胞基質的相互作用，促進細胞的粘附和擴散。此外，在UCNP底物上培養的間充質干細胞在體內外可通過不同強度的NIR照射，特異性誘導脂肪細胞或成骨細胞多分化。

圖1. 期刊《NANO LETTERS》（IF：11.189）

圖2. NIR通過光激活RGD控制粘附肽調節UCNP底物的細胞粘附和多分化的實驗原理

圖3. 活體成像結果：不同功率的NIR（0/0.5/1/2 W/cm2）可以調節UCNP底物中ONA-FITC的釋放

圖4. 在不同的NIR功率(0/0.5/1/2 W/cm2)/不同的照射時間(5/30/30/60 min)下，NIR控制UCNP底物上粘附RGD肽的激活來調節細胞粘附

圖5. 上海勤翔的小動物活體成像系統應用于活體實驗

應用儀器

IVScope8000 系列小動物活體成像系統

論文鏈接

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04534

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