《誘導幹細胞定域分化的圖案化粘彈性水凝膠研究》是依託浙江大學，由毛崢偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：誘導幹細胞定域分化的圖案化粘彈性水凝膠研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：毛崢偉
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
通過對材料微結構和粘彈性的設計，建立體外模型來研究材料調控幹細胞定域分化行為，對於研究誘導再生過程以及設計誘導再生材料具有重要的科學價值。本項目擬選用生物相容性水凝膠材料，通過對材料的交聯度的設計，闡明材料微結構對粘彈性的調控規律，獲得一系列化學組成相近但粘彈性不同的水凝膠材料。研究材料的粘彈性調控骨髓間充質幹細胞特異性分化的行為，闡明材料粘彈性能對幹細胞分化的調控規律。根據所獲得的結果和規律，利用圖案化的技術設計並製備粘彈性各向異性的水凝膠材料，原位表征材料的粘彈性。考察該圖案化材料誘導幹細胞定域向神經細胞和成肌細胞分化的能力，獲得神經細胞和成肌細胞的組合體。研究所獲得的神經細胞與成肌細胞的組合體中，神經細胞的信號傳導能力和調控成肌細胞對刺激回響的行為。
結題摘要
(1) 要利用材料調控幹細胞定域分化，必須首先明確材料學因素對幹細胞分化行為的調控規律，尤其是多種因素的協同作用。製備了模量和阿侖膦酸鈉（一種成骨誘導因子）密度均可調節的明膠水凝膠材料，用於考察物理和化學因素對幹細胞分化的協同和對抗作用。發現提高水凝膠的硬度和增加其上的阿侖膦酸鈉均有利於材料調控骨髓間充質幹細胞的成骨分化。當物理和化學因素互相對抗時，對幹細胞分化的影響依賴於阿侖膦酸鈉分子的濃度：其濃度較低時，模量的影響較大；其濃度較高時，化學分子的影響較大。(2) 製備了阿侖膦酸鈉密度梯度表面，並研究了骨髓間充質幹細胞在梯度表面不同密度阿侖膦酸鈉位置的粘附、生長和分化行為。發現幹細胞僅在具有高密度阿侖膦酸鈉的位置向骨細胞分化，初步實現了其定域分化行為的調控。(3) 研究了微粒材料進入細胞內部後對細胞分化行為的影響。發現骨髓間充質幹細胞吞噬PLGA微粒後，增殖能力有所下降，幹細胞表達成骨相關基因和蛋白的能力增強，且表達成脂相關基因和蛋白的能力下降。這一結果說明內吞PLGA微粒可促進幹細胞成骨分化，同時抑制其成脂分化。(4) 發表SCI收錄論文8篇，其中影響因子大於3.0的6篇；國際會議邀請報告1次，國際會議口頭報告4次；申請國家發明專利2項。(5) 培養博士和碩士研究生各1人。(6) 與西班牙生物材料研究所、德國萊比錫大學、美國匹茲堡大學等開展了廣泛的國際合作與交流。
