基底軟硬度對幹細胞分化的調控作用是近年來生物材料和細胞生物學領域的一個裏程碑式的發現🧘♂️。但是,Nature Materials等刊物的論文也提出了質疑📔,為此在美國和歐洲科學家之間產生了學術爭鳴🫡。由於表面軟硬度這個物理參量改變的同時很難保證表面化學性質等其它參數的高度一致,確認是或非還期待通過精巧的材料設計給出決定性實驗。
丁建東課題組結合高分子水凝膠合成技術和納米圖案化技術,構築了長效抗細胞黏附的聚乙二醇(PEG)水凝膠表面的細胞黏附多肽RGD的納米陣列,有效地消除了非特異性蛋白吸附。此外,通過大單體鏈長和濃度的調節,一方面調節了軟硬度🪬,另一方面保證了水凝膠在細胞培養環境中溶脹率的一致👨👨👧👧,從而將材料軟硬度因素和表面化學因素徹底解離。基於該課題組這一獨特的材料技術平臺,相應的骨髓基質幹細胞的成骨分化和成脂分化實驗表明,材料軟硬度的確對幹細胞的分化具有顯著的調控作用。該研究對新一代生物材料的設計具有一定的指導意義。
以博士生葉愷為第一作者的相關論文在納米領域國際權威期刊Nano Letters發表。詳見:Kai Ye, Xuan Wang, Luping Cao, Shiyu Li, Zhenhua Li, Jiandong Ding*, Matrix stiffness and nanoscale spatial organization of cell-adhesive ligands direct stem cell fate, Nano Lett., 2015, 15(7): 4720-4729.