Ingeniería de Estructuras Escalonadas en Superficies de Hidroxiapatita: Una Estrategia Potencial para Modular la Adhesión, Extensión y Proliferación de Células Madre Mesenquimatosas de Médula Ósea
Autores: Wang, Yongmei; Wang, Fang; Gong, Min; Chen, Lidan; Wang, Yun; Xu, Pu; Zeng, Zhu; Hu, Zuquan; Chen, Jin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Ingeniería de Estructuras Escalonadas en Superficies de Hidroxiapatita: Una Estrategia Potencial para Modular la Adhesión, Extensión y Proliferación de Células Madre Mesenquimatosas de Médula Ósea
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Hidroxiapatita
Estructuras de superficie
Defectos cristalinos
BMSCs
Estructuras escalonadas
YAP
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La construcción de las estructuras superficiales de materiales de hidroxiapatita (HA) es una estrategia prometedora para orquestar los comportamientos celulares de las células madre mesenquimatosas de médula ósea (BMSCs), lo que beneficia el avance de la reparación de tejidos basada en BMSCs y las terapias regenerativas. La mayoría de las estrategias anteriores se han centrado en la fabricación de topografías o patrones geométricos artificiales a escala micro/nano en las superficies de HA. Sin embargo, la construcción de defectos cristalinos superficiales ha recibido una atención y aplicación insuficientes, a pesar de su importancia, como lo destacan los cálculos teóricos. Esto se debe en gran medida a la inestabilidad de los defectos cristalinos, que tienden a eliminarse durante la cristalización. Aquí, dado el hecho de que las estructuras escalonadas son ricas en defectos cristalinos estables a lo largo de sus bordes y quiebres, creamos platos de HA con superficies escalonadas y los utilizamos para establecer modelos de cultivo celular de BMSCs. Los resultados revelaron que las estructuras escalonadas alteraron notablemente las propiedades fisicoquímicas de las superficies de HA y afectaron las estructuras del citoesqueleto, el área de expansión, la morfología celular y las adhesiones focales de las BMSCs en el modelo de cultivo celular, lo que resultó en una inhibición de la adhesión celular. Dado que YAP es un factor mecánicamente sensible clave, y su translocación nuclear está estrechamente relacionada con la reorganización del citoesqueleto, se ha investigado la eficiencia de translocación nuclear de YAP. Los resultados mostraron que un cambio en la adhesión celular podría afectar la eficiencia de translocación nuclear de YAP, lo que sería una razón importante para el cambio en la capacidad de proliferación y diferenciación de las BMSCs. Este trabajo no solo mejora la comprensión de las respuestas de las BMSCs a las estructuras superficiales de HA, sino que también facilita el diseño y la optimización de materiales de HA. Además, nuestro método de fabricación es fácil y eficiente, posicionándolo para potencialmente integrarse con otras técnicas de procesamiento para la regulación más efectiva y precisa de las BMSCs.
Descripción
La construcción de las estructuras superficiales de materiales de hidroxiapatita (HA) es una estrategia prometedora para orquestar los comportamientos celulares de las células madre mesenquimatosas de médula ósea (BMSCs), lo que beneficia el avance de la reparación de tejidos basada en BMSCs y las terapias regenerativas. La mayoría de las estrategias anteriores se han centrado en la fabricación de topografías o patrones geométricos artificiales a escala micro/nano en las superficies de HA. Sin embargo, la construcción de defectos cristalinos superficiales ha recibido una atención y aplicación insuficientes, a pesar de su importancia, como lo destacan los cálculos teóricos. Esto se debe en gran medida a la inestabilidad de los defectos cristalinos, que tienden a eliminarse durante la cristalización. Aquí, dado el hecho de que las estructuras escalonadas son ricas en defectos cristalinos estables a lo largo de sus bordes y quiebres, creamos platos de HA con superficies escalonadas y los utilizamos para establecer modelos de cultivo celular de BMSCs. Los resultados revelaron que las estructuras escalonadas alteraron notablemente las propiedades fisicoquímicas de las superficies de HA y afectaron las estructuras del citoesqueleto, el área de expansión, la morfología celular y las adhesiones focales de las BMSCs en el modelo de cultivo celular, lo que resultó en una inhibición de la adhesión celular. Dado que YAP es un factor mecánicamente sensible clave, y su translocación nuclear está estrechamente relacionada con la reorganización del citoesqueleto, se ha investigado la eficiencia de translocación nuclear de YAP. Los resultados mostraron que un cambio en la adhesión celular podría afectar la eficiencia de translocación nuclear de YAP, lo que sería una razón importante para el cambio en la capacidad de proliferación y diferenciación de las BMSCs. Este trabajo no solo mejora la comprensión de las respuestas de las BMSCs a las estructuras superficiales de HA, sino que también facilita el diseño y la optimización de materiales de HA. Además, nuestro método de fabricación es fácil y eficiente, posicionándolo para potencialmente integrarse con otras técnicas de procesamiento para la regulación más efectiva y precisa de las BMSCs.