干细胞之家 - 中国干细胞行业门户第一站

 

 

搜索
朗日生物

免疫细胞治疗专区

欢迎关注干细胞微信公众号

  
查看: 62232|回复: 12
go

纳米技术在干细胞领域的应用   [复制链接]

Rank: 2

积分
127 
威望
127  
包包
148  
楼主
发表于 2010-4-24 17:28 |只看该作者 |倒序浏览 |打印
本帖最后由 nanocellmatrix 于 2010-4-24 17:33 编辑 ; i# U/ a; K8 S# z( o& @3 o  o
! Q) w$ W# V. I  B4 C' a( Q- J# Q* n
关注这个网站很久了,今天才注册。6 K8 v+ @/ w4 t6 ^+ `
   很高兴看到有这么多朋友投身于干细胞研究。我的主要工作是评价纳米材料对干细胞的效应,最终打算构建体外三维培养支架用于干细胞培养和诱导分化。干细胞与组织工程的发展和最终应用也不是单一学科都能解决的问题,在这里很想和大家探讨干细胞研究中有待解决的一些问题(细胞三维培养,定向分化,基因转染;体内示踪,体外构建niche,生物力学与干细胞命运)。3 t" F9 V. _  j/ c5 x
   
5 {7 N  m) M; K" j! q( H# Z5 G随着纳米技术的特别是体内与体外成像、药物释放、基因传递、三维培养等领域的快速发展,它们大大推动了干细胞的研究和应用。先推荐几篇相关文献:
3 `4 E& ^( w/ ~: j, h1)MIT 学院教授,组织工程和生物材料领域顶尖科学家 Robert Langer教授撰写的综述,New Opportunities: The Use of Nanotechnologies to Manipulate and Track Stem Cells;/ _* ]# Y9 D- _0 u) \7 _& ?
: V" E: b, G( t3 c* x9 w
2)细胞形状和面积对干细胞命运的决定:University of Pennsylvania的Christopher Chen小组
) u* N& `: n5 w3 z+ |1 fCell Shape, Cytoskeletal Tension, and RhoA Regulate Stem Cell Lineage Commitment9 y# o9 W0 a" z9 l( W
/ ^8 z' S- P( b1 P
3)生物力学因素(培养基底的弹性与硬度)对干细胞分化的影响:University of Pennsylvania的Dennis E. Discher小组3 [4 J% v1 ^4 U2 h2 v
Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification
附件: 你需要登录才可以下载或查看附件。没有帐号?注册
已有 2 人评分威望 包包 收起 理由
qizhi502 + 1 + 1
细胞海洋 + 20 + 50 欢迎参与讨论

总评分: 威望 + 21  包包 + 51   查看全部评分

Rank: 2

积分
127 
威望
127  
包包
148  
沙发
发表于 2010-4-24 19:20 |只看该作者
真的希望对大家有所启发。这些研究属于生物工程领域,的确解决了一些技术难题,或许这些研究的成果/商业产品几年后就能在我们的实验室以及临床治疗中见到。

Rank: 2

积分
127 
威望
127  
包包
148  
藤椅
发表于 2010-4-24 19:51 |只看该作者
基因治疗:, X1 Q, q: M  G5 S$ \7 R
  目前干细胞转染效率很低(脂质体法)。电穿孔和病毒转染可能提高转染效率,但是电穿孔对细胞活力影响大,病毒转染安全性值得考虑。于是,一些研究人员正在开发智能化的纳米材料提高基因转染效率,同时可用于示踪细胞在体内的运输。
8 c1 ~" O1 g" `0 O' F' b  h   超顺磁纳米颗粒就是一种理想的载体。在转染方面,经过层层组装,形成从内到外的颗粒/质粒/特定化学分子结构。经过化学修饰过的纳米颗粒(表面包裹双亲性分子)可通过两种途径入胞。其一,直接跨膜入胞,进入胞浆,表面修饰物在胞浆内解体而暴露质粒;其二,通过细胞内吞方式入胞,但是存在被溶酶体降解的风险。在示踪方面,细胞内的磁性纳米颗粒可用于MRI成像,便于跟踪干细胞在机体内的定位。3 F- M  o1 f0 E
4 ^' D5 `2 v5 f0 a7 Z. G- L) f0 y
磁性纳米颗粒用于细胞转染文章详情可见:. m2 y( D. D7 [/ M  i% X9 M9 P
http://www.nature.com/nprot/journal/v2/n10/full/nprot.2007.352.html9 c- w$ V! o7 w/ J
+ n1 ~' V. }1 E$ G
Generation of magnetic nonviral gene transfer agents and magnetofection in vitro) z: |& _! A( |4 B& b7 P; F  ^
Nature Protocols 2, 2391 - 2411 (2007) " R( a% K( z5 I8 {7 t/ \. g
Olga Mykhaylyk, Yolanda Sánchez Antequera, Dialekti Vlaskou & Christian Plank
  T2 k6 k4 K: _3 h8 D5 A, ?: ?5 u# `
This protocol details how to design and conduct experiments to deliver nucleic acids to adherent and suspension cell cultures in vitro by magnetic force–assisted transfection using self-assembled complexes of nucleic acids and cationic lipids or polymers (nonviral gene vectors), which are associated with magnetic (nano) particles. These magnetic complexes are sedimented onto the surface of the cells to be transfected within minutes by the application of a magnetic gradient field. As the diffusion barrier to nucleic acid delivery is overcome, the full vector dose is targeted to the cell surface and transfection is synchronized. In this manner, the transfection process is accelerated and transfection efficiencies can be improved up to several 1,000-fold compared with transfections carried out with nonmagnetic gene vectors. This protocol describes how to accomplish the following stages: synthesis of magnetic nanoparticles for magnetofection; testing the association of DNA with the magnetic components of the transfection complex; preparation of magnetic lipoplexes and polyplexes; magnetofection; and data processing. The synthesis and characterization of magnetic nanoparticles can be accomplished within 3–5 d. Cell culture and transfection is then estimated to take 3 d. Transfected gene expression analysis, cell viability assays and calibration will probably take a few hours. This protocol can be used for cells that are difficult to transfect, such as primary cells, and may also be applied to viral nucleic acid delivery. With only minor alterations, this protocol can also be useful for magnetic cell labeling for cell tracking studies and, as it is, will be useful for screening vector compositions and novel magnetic nanoparticle preparations for optimized transfection efficiency in any cell type.
已有 1 人评分威望 包包 收起 理由
细胞海洋 + 5 + 1 极好资料

总评分: 威望 + 5  包包 + 1   查看全部评分

Rank: 3Rank: 3

积分
320 
威望
320  
包包
1238  

优秀会员

板凳
发表于 2010-4-24 20:43 |只看该作者
干细胞之家微信公众号
学习了,自己也在尝试做一些纳米材料对干细胞作用的研究。谢谢!

Rank: 2

积分
127 
威望
127  
包包
148  
报纸
发表于 2010-4-24 20:54 |只看该作者
转基因干细胞可向血管细胞分化。% b" ?. U, I. _5 W" j
& P# n  P' I6 ^* i
MIT的Daniel G. Anderson小组与Robert Langer小组研究发现:
7 Y, U* R' S6 Q  k6 o! J
) j. H% a: q" H$ D一种生物相容性材料(Poly(β-amino esters) (PBAE))用于转染VEGF基因,相比于传统的脂质体转染效率更高,而且细胞毒性低。携带该基因的MSC细胞和胚胎干细胞被移植到缺血动物的后肢,发现可再生血管,同时抑制肌肉退化与组织纤维化。' _" H% k+ x7 e# n
% n$ g4 w9 m1 G& \
可见开发新型用于基因治疗的载体非常必要而且很有前景。7 H, e4 u+ ?) k" v1 R; p* I. ?0 z
4 O) j( |7 `: K
Genetic engineering of human stem cells for enhanced angiogenesis using biodegradable polymeric nanoparticles( _0 w- J6 p5 k: g4 |# R1 h$ g' E1 a
Fan Yang, Seung-Woo Cho, Sun Mi Son, Said R. Bogatyrev, Deepika Singh, Jordan J. Green, Ying Mei,Sohyun Park, Suk Ho Bhang, Byung-Soo Kim, Robert Langer, and Daniel G. Andersonf
* X# j$ ]5 l$ O  g
- V8 R7 k& x6 Z$ ~' m0 zPNAS | February 23, 2010 | vol. 107 | no. 8 | 3317–3322
附件: 你需要登录才可以下载或查看附件。没有帐号?注册
已有 1 人评分威望 包包 收起 理由
细胞海洋 + 5 + 10 极好资料

总评分: 威望 + 5  包包 + 10   查看全部评分

Rank: 2

积分
127 
威望
127  
包包
148  
地板
发表于 2010-4-24 21:00 |只看该作者
不客气。也希望能和大家多讨论。毕竟着重点在材料,在分子机理上我就做的比较浅了。

Rank: 2

积分
127 
威望
127  
包包
7100  

热心会员 帅哥研究员 积极份子

7
发表于 2010-4-24 21:45 |只看该作者
很好的文章,受教了,不知楼主具体是做哪方面的?有空可以探讨探讨啊

Rank: 1

积分
25 
威望
25  
包包
165  
8
发表于 2010-4-24 21:58 |只看该作者
大力支持

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
1530 
威望
1530  
包包
7769  

新闻小组成员 小小研究员 博览群书 帅哥研究员 优秀会员 金话筒 热心会员 精华勋章 积极份子

9
发表于 2010-4-24 23:21 |只看该作者
nanocellmatrix 给我们一个全新的视角,来研究干细胞的分化!值得关注!

Rank: 2

积分
127 
威望
127  
包包
148  
10
发表于 2010-4-29 20:07 |只看该作者
主要研究材料载带药物,诱导干细胞的定向分化。以及利用纳米材料用于干细胞体内与体外成像。
已有 1 人评分威望 包包 收起 理由
细胞海洋 + 2 + 5 欢迎参与讨论

总评分: 威望 + 2  包包 + 5   查看全部评分

‹ 上一主题|下一主题
你需要登录后才可以回帖 登录 | 注册
验证问答 换一个

Archiver|干细胞之家 ( 吉ICP备2021004615号-3 )

GMT+8, 2025-5-2 11:21

Powered by Discuz! X1.5

© 2001-2010 Comsenz Inc.