Стволовые клетки могут дифференцироваться в любой тип клетки в теле и создать новые ткани, чтобы восстановить травмы. Способность управлять дифференцированием человеческих стволовых клеток могла улучшить ремонт ткани или позволить рост тканей и органов, которые могли использоваться для ремонта.Исследование, проводимое в Национальном Институте Японии Материаловедения, основывалось на предыдущих результатах, которые золотые наночастицы могут поощрить стволовые клетки в костном мозге дифференцировать в костные клетки, и что определенные биомолекулы могут запретить или способствовать дифференцированию стволовой клетки.
Исследователи приложили три различных биомолекулы – один положительно заряженный, один отрицательно заряженный и другой без обвинения – на поверхности золотых наночастиц. Они тогда использовали человеческие стволовые клетки, полученные из костного мозга, который будет обычно становиться костными клетками, чтобы проверить эффекты наночастиц на быстром увеличении стволовой клетки и дифференцировании.Наночастицы с отрицательными биомолекулами на их поверхности способствовали быстрому увеличению стволовой клетки, но подавили «матричную минерализацию»: процесс, который приводит к смещению полезных ископаемых в леса кости, которые делают кости сильными. Положительно заряженные и нейтральные наночастицы мягко запретили быстрое увеличение стволовой клетки, но не имели никакого эффекта на их дифференцирование в костные клетки.
Дальнейшие расследования показали, что наночастицы заставили некоторые гены, связанные с быстрым увеличением и дифференцированием стволовых клеток выражать по-другому.Результаты демонстрируют, что золотые наночастицы, которые изменены по-разному, имеют переменные эффекты на быстрое увеличение стволовой клетки и дифференцирование.
Аналогичный подход мог использоваться, чтобы произвести ассортимент наночастиц со множеством поверхностных модификаций, разработанных, чтобы управлять функциями стволовых клеток в различных тканях. Такой определенный контроль мог увеличить манипуляцию стволовой клетки для регенеративной медицины.
Исследователи затем планируют развивать леса, которые могут использоваться, вместе с наночастицами, чтобы поддержать регенерацию ткани.