新型多孔纳米粒子可引导干细胞形成骨骼

据物理学家网30日报道，美国得克萨斯A & ampm大学开发了一种新型的水稳性二维共价有机框架(COF)纳米粒子，可以引导人骨髓间充质干细胞分化为骨细胞，促进骨再生。有望在再生医学领域“大显身手”。相关研究发表于《高级保健材料杂志》。

最新的研究领导者，生物医学工程系副教授Ashilesh Jahawa解释说，COF的二维多孔有机聚合物因其结晶度、有序和可调的多孔结构等而备受关注。然而，COF难以加工成纳米材料，且稳定性差，限制了其在再生医学和药物释放方面的应用。需要新的方法来保持这些COFs足够稳定，同时保持它们的生物相容性。

鉴于此，在本研究中，贾哈瓦团队通过将COF与同时含有两亲性聚合物3354的疏水和亲水成分的大分子结合，增强了COF纳米粒子的水稳定性，从而使这些纳米粒子可以应用于生物医学。

研究人员发现，即使在高浓度下，二维COF也不会影响细胞的活力和数量。此外，这些二维cof具有生物活性，可以引导干细胞生成成骨细胞。初步研究表明，这些纳米颗粒的形状和大小会影响其生物活性，但还需要更深入的研究。

由于这些纳米颗粒有许多孔隙，贾哈瓦团队利用这一特性来输送药物。实验证明，他们可以将一种名为地塞米松的骨诱导药物加载到COF的多孔结构中，进一步促进骨形成。

研究人员表示：“这些纳米颗粒可以延长药物输送到人类骨髓间充质干细胞(通常用于骨再生)的时间。药物的持续释放增强了干细胞向骨系统的分化，从而促进骨再生。”

该团队认为，这项研究对于未来生物材料的设计非常重要，可以为组织再生和药物输送应用提供指导。他们计划下一步在病人身上评估这种纳米技术。