双模等离子体器件揭示了在三维自组装肽支架上培养的间充质干细胞中广泛的胶原沉积现象，该现象通过双折射诱导的比色反应得以观察

《Macromolecular Bioscience》：Bimodal Plasmonic Devices Reveal Extensive Collagen Deposition in Mesenchymal Stem Cells Cultured on 3D Self-Assembled Peptide Scaffolds via a Birefringence-Induced Colorimetric Response

组织工程中利用纳米等离子体颜色显色技术非破坏性检测间充质干细胞在明胶海绵中胶原沉积，发现RGD修饰浓度与胶原量呈正相关，并验证了该方法在临床研究中的高效性与实用性。

　　

摘要

组织工程在治疗骨关节炎（OA）方面具有巨大潜力，其中保护性水凝胶支架与间充质干细胞（MSCs）结合使用以促进软骨形成。在3D培养中量化MSCs的软骨形成过程需要成像和检测沉积的细胞外基质（ECM）成分，如胶原蛋白和蛋白聚糖。ECM蛋白的定量应采用非破坏性、无标记且简单的方法进行。在这里，我们展示了一种基于纳米等离子体的比色装置，仅需使用普通光学显微镜即可实现胶原蛋白的成像。我们将MSCs封装在具有水凝胶形成能力的肽Fmoc-二苯丙氨酸（Fmoc-FF）中，并添加了精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）。通过比色组织学分析，我们发现RGD浓度增加后21天内胶原蛋白的沉积量显著增加。传统的免疫组织学染色技术无法检测到RGD依赖性的ECM沉积增加。通过深入的生物物理分析，我们发现RGD浓度的升高与细胞活力增强、胶原蛋白沉积增加以及水凝胶稳定性降低之间存在关联。总之，基于等离子体增强的比色组织学方法提供了一种非破坏性、无标记的胶原蛋白成像方式，无需进行破坏性样品处理和复杂的免疫组织学染色。这种方法在常规量化富含胶原蛋白的生物材料方面具有广泛的应用前景，有望在研究和临床领域得到广泛应用。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可应合理要求向通讯作者索取。