The use of nanoscale topography to modulate the dynamics of adhesion formation in primary osteoblasts and ERK/MAPK signalling in STRO-1+ enriched skeletal stem cells

Determinants of cell–material crosstalk at the interface: towards engineering of cell instructive materials

“…In particular, the high spatial resolution of topographic patterns makes these suitable to modulate adhesion length, density and spatial positioning. For example, Biggs et al [110] observed reduced adhesion maturation and spreading of osteoprogenitor cells cultivated on nano-pit arrays correlated with impaired osteospecific differentiation through a depression of ERK signalling and downregulation of osteocalcin synthesis. Genetic and proteomic studies of osteoprogenitor cells on disordered nano-pit arrays indicated the involvement of integrin and cytoskeletal signalling along with the ERK1/2 pathway in osteogenesis [111,112].…”

Создание Тканеинженерного Эквивалента Костной Ткани И Перспективы Его Использования В Травматологии И Ортопедии

“…7 Заселение популяцией дифференцированных остеогенных клеток образца тканеинженерного эквивалента костной тка-ни на основе биорезорбируемых синтетических полимер-ных клеточных матриц с инкрементом вязкости в 6,81 дл/г, 14-е сут, ув. 10, флуоресцентная микроскопия: отчетливо прослеживается пространственно-размерная ориентация клеточных элементов относительно гаверсовых траншей Рис.…”

“…С этой целью внутрь матрицы могут быть введены биологически активные вещества: протеины, способствующие адгезии и росту клеток, лекарствен-ные препараты, а также клеточные культуры [12,23]. Новым направлени-ем модификации поверхности кле-точных матриц является обработка физическими факторами или хими-ческими реагентами с целью улуч-шения механических и биомедицин-ских свойств, что позволяет добиться повышения адгезионных свойств по-верхности по отношению к культи-вируемым клеточным популяциям, улучшения газодинамических свойств изделий и повышения их проницаемо-сти для субстратов и продуктов обме-на клеток [7,8,21]. Свойства поверх-ности матриц также играют большую роль для прикрепления и пролифе-рации клеток [9,11,21].…”

“…За последние три года опубликован ряд обзоров, посвя-щенных результатам использования нанотехнологий для решения задач инженерии тканей, прежде всего, костной [16,19,20,22]. Имеются также сообщения, что создаваемая нанопо-ристость на поверхности имплантатов (поры диаметром 30 нм) гарантирует их многолетнее использование [7,8,10,12,14,21]. Надо признать, что про-блема выращивания кости и формиро-вания тканеинженерных имплантатов является комплексной, для ее решения необходимо привлекать специалистов из различных областей, включая кле-точных биологов, специалистов в обла-сти биоматериаловедения, специали-стов по формированию гетерограниц и поверхностей, по изучению взаимо-действия клеток и материалов и т.д.…”

Advances of Nanotechnology in the Stem Cells Research and Development

“…For example, magnetic nanoparticles with the excellent magnetic properties have been used to isolate, sort and track stem cells [27], quantum dots as fluorescent probes have been used to label and track stem cells [28], nanomaterials such as carbon nanotubes(CNTs) [29], fluorescent CNTs [30] and dendrimers [31] have been used to deliver gene or drugs into stem cells. Nanomaterials with unique nanostructures can be designed to regulate proliferation and differentiation of stem cells [32], nanomaterialbased scaffolds for tissue engineering have been designed, fabricated and explored for application in the injuries [33]. All these advances accelerate the stem cell-related research and development.…”