Chiral nanoparticles drive enantiomer-specific osteogenic differentiation of stem cells and accelerate bone regeneration.
Аннотация
Precise control over stem cell differentiation is of crucial importance in regenerative medicine, such as stem cell-based bone repair. Chiral nanoparticles (NPs) exhibit enantiomer-dependent interactions with stem cells, providing a promising strategy for guiding cell behaviors. Here, we investigated the role of chiral NPs in modulating osteogenic differentiation of stem cells. L-CF-NPs, D-CF-NPs, and A-CF-NPs with controllable nanoscale chirality were synthesized to investigate the effect of enantioselectivity on stem cell fate. In vitro, L-CF-NPs resulted in the highest cellular uptake through clathrin-mediated, integrin-involved endocytosis. This led to the most pronounced up-regulation of osteogenic marker expression, mineralization (via MAPK/JNK/ERK), and angiogenic marker expression. In vivo, volumetric 3D-bioprinted scaffolds incorporating L-CF-NPs resulted in the fastest bone regeneration in a rat model of critical-size bone defects. This work establishes nanoscale chirality as a design parameter for biomaterials, offering a promising approach to regenerating bone and other tissues.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
История · было → стало
Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.