在上轉換基質中(zhōng)，近紅外(wài)光可影響粘附肽的活性，并調節間充質幹細胞的粘附和多分(fēn)化

華南(nán)師範大(dà)學生(shēng)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(yī)項重要研究成果，開(kāi)發了一(yī)種控制細胞粘附和多分(fēn)化的新方法，将來有望應用于光再生(shēng)醫學領域。

之前的研究認爲細胞的粘附和分(fēn)化可以通過材料來控制，但是在體(tǐ)内的時空精度較低。黎錦明教授課題組開(kāi)發了一(yī)種上轉換納米顆粒（UCNP）底物(wù)，通過近紅外(wài)（NIR）光調節間充質幹細胞（MSCs）的細胞粘附和多分(fēn)化。研究人員(yuán)将細胞粘附肽Arg-Gly-Asp（RGD）偶聯在UCNPs表面，并将光裂解4-（羟甲基）-3-硝基苯甲酸（ONA）與RGD連接。然後，将光活化的UCNPs與覆蓋玻璃連接形成UCNp底物(wù)。在NIR下(xià)，UCNPs上轉換形成的紫外(wài)線會觸發ONA的釋放(fàng)，暴露RGD并動态改變細胞基質的相互作用，促進細胞的粘附和擴散。此外(wài)，在UCNP底物(wù)上培養的間充質幹細胞在體(tǐ)内外(wài)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(fēn)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(wù)的細胞粘附和多分(fēn)化的實驗原理

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

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(xià)，NIR控制UCNP底物(wù)上粘附RGD肽的激活來調節細胞粘附

圖5. 上海勤翔的小(xiǎo)動物(wù)活體(tǐ)成像系統應用于活體(tǐ)實驗

應用儀器

IVScope8000 系列小(xiǎo)動物(wù)活體(tǐ)成像系統

論文鏈接

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

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