中科院，北京大学最新文章：一种可指导干细胞分化的全新电化学设备

中科院理化技术研究所，北京大学等处的研究人员发表了题为“Directing Stem Cell Differentiation via Electrochemical Reversible Switching between Nanotubes and Nanotips of Polypyrrole Array”的文章，研发了一种具有电化学可切换Ppy阵列的智能纳米生物界面。

　　

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生物通报道：来自中科院理化技术研究所，北京大学等处的研究人员发表了题为“Directing Stem Cell Differentiation via Electrochemical Reversible Switching between Nanotubes and Nanotips of Polypyrrole Array”的文章，利用赛业生物提供的SD大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）和配套的SD大鼠MSC完全培养基，研发了一种具有电化学可切换Ppy阵列的智能纳米生物界面，从而指导间充质干细胞（MSC）的分化。

这一研究成果公布在6月的ACS Nano（美国化学协会主办）上，由中科院理化技术研究所江雷院士课题组完成，文章的通讯作者分别为中科院理化技术研究所王树涛研究员，以及北京大学邓旭亮教授。

基于干细胞的再生为包括老化，损伤和疾病组织的治疗带来了许多希望，但是要控制好细胞发展的命运并不是那么容易。根据仿生环境线索而设计的生物界面研究为定义干细胞再生，以及复杂可溶性化学和遗传重编程提供了新工具，生物界面化学是一个涉及化学、生物、材料、纳米技术的前沿交叉学科，构筑了系列多尺度微纳结构的界面，可以用于癌症早期检测等多个方面。

之前科学家曾指出细胞界面上的相互作用在决定细胞命运中的重要作用，但是一般来说，设计出来的工程生物界面常常不能模拟细胞外基质的动态特征。近期的几项重要成果利用动态固体生物界面成功实现了对细胞行为的影响，包括感知，粘附和迁移等。还有一些研究也尝试在宏观/微观尺度上进行stiffness调控。不过人工生物界面的性能和设计都要比天然的生态微环境落后，因为后者可以允许可逆的物理和化学刺激。而且体内天然干细胞存在于纳米尺度刺激的动态环境中，它们可以利用自己的纳米组分（如整合素，肌动蛋白或蛋白质）感应和和转导表面信号，操控细胞行为，因为要建立这样一个类生态微环境的人工纳米生物界面，调控干细胞命运，非常困难。

在这篇文章中，研究人员研发了一种具有电化学可切换Ppy阵列的智能纳米生物界面，能通过动态纳米刺激，指导间充质干细胞（MSC）的分化。这项研究采用了赛业生物的两种产品：SD大鼠骨髓间充质干细胞（MSCs）和对应的SD大鼠MSC完全培养基。

其中OriCellTM SD大鼠骨髓间充质干细胞取自SD大鼠骨髓，传代扩增至第二代冻存，每支含细胞1×106个。其拥有强大的自我更新能力并具有多向分化潜能，能分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等。产品严格经过了细菌、真菌、支原体、内毒素检测。而OriCellTM SD大鼠骨髓间充质干细胞完全培养基，特别添加了能有效改善细胞生长状态的营养物质和特别甄选的优质胎牛血清，适合SD大鼠骨髓间充质干细胞的体外培养。

这项研究通过多方面证明，帮助将纳米尺度的动态物理输入转化为生物输出，为经典的细胞培养底物提供了替代方案，可以用于调节干细胞命运。这项研究也为探索干细胞与刺激反应表面之间的纳米尺度相互作用提供了一种通用的研究策略。
（生物通）

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原文标题：
Directing Stem Cell Differentiation via Electrochemical Reversible Switching between Nanotubes and Nanotips of Polypyrrole Array