В статье, опубликованной в журнале Advanced Materials, ученые Женской больницы Бригема (Brigham and Women's Hospital) сообщают о том, что синтетические силикатные нанопластинки (известные также как слоистая глина) могут направлять дифференциацию стволовых клеток в клетки костной ткани без дополнительных химических факторов.

Cиликатные нанопластинки индуцируют остеогенную
дифференцировку мезенхимальных стволовых клеток
человека (hMSCs) в отсутствие каких-либо других
остеоиндуктивных факторов. Это открытие предполагает
использование силикатных нанопластинок в разработке
биологически активных матриц в инженерии
скелетно-мышечных тканей. (Рис. Advanced Materials)

Синтетические силикаты состоят из простых или сложных солей кремниевой кислоты и широко используются в различных коммерческих и промышленных приложениях, таких как пищевые добавки, стекло, керамические материалы-наполнители и вещества, препятствующие слеживанию.

«На фоне старения населения США количество травм и дегенеративных заболеваний постоянно увеличивается», – говорит руководитель исследования Али Хадемхоссейни (Ali Khademhosseini), PhD. «Как результат, существует повышенный спрос на методы лечения, способные восстановить поврежденные ткани. В частности, существует большая потребность в новых материалах, направляющих дифференцировку стволовых клеток и стимулирующих образование функциональных тканей. Силикатные нанопластинки обладают потенциалом удовлетворить эту потребность медицины и биотехнологий».

Ученые собираются продолжить исследования, чтобы разобраться в лежащих в основе этого феномена путях, определяющих благоприятный ответ клеток. Это поможет понять, как наиболее эффективно использовать новую стратегию для дальнейшего усовершенствования различных терапевтических конструкций, и в конечном итоге сократить время выздоровления пациентов.

Силикатные нанопластинки индуцируют дифференцировку стволовых клеток в костные, что определяется по образованию костного матрикса (красный).
(Фото: Khademhosseini lab)

«Основываясь на серьезных предварительных исследованиях, мы считаем, что чрезвычайно биологически активные нанопластинки могут быть использованы для разработки устройств, таких как инъецируемые матрицы для восстановления тканей, биологически активные наполнители или терапевтические средства для стимуляции специфического клеточного ответа, в инженерии костных тканей», – говорит Ахилеш Гахарвар (Akhilesh Gaharwar), первый автор статьи.

Оригинальная статья Bioactive Silicate Nanoplatelets for Osteogenic Differentiation of Human Mesenchymal Stem Cells