Temporal Modulation of Stem Cell Activity Using Magnetoactive Hydrogels.
Temporal Modulation of Stem Cell Activity Using Magnetoactive Hydrogels.
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DOI：
10.1002/adhm.201600349
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发表时间：
2016-10
影响因子：
10
通讯作者：
Kilian, Kristopher A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Abdeen, Amr A.;Lee, Junmin;Bharadwaj, N. Ashwin;Ewoldt, Randy H.;Kilian, Kristopher A.
细胞活动是通过与细胞外基质的动态相互作用来协调的，通常是通过刺激介导的时空硬化和软化。通过酶或化学手段在体内发生力学的动态变化，这些过程在细胞培养材料中重建是具有挑战性的。在这里，我们提出了一种磁活性水凝胶材料，通过在水凝胶基质中嵌入磁性颗粒形成，从而可以通过磁场衰减可逆地调制弹性。我们展示了在低磁场下弹性的数量级变化，并展示了简单永磁体硬化的可逆性。这项技术的广泛适用性在间充质干细胞的两种治疗相关生物活性中得到了证明：促血管生成分子的分泌和成骨的动态控制。使用简单的材料和市售的永久磁铁，在软组织力学的全谱范围内可逆硬化细胞培养材料的能力，将使这种方法在广泛的实验室环境中可行。
Cell activity is coordinated by dynamic interactions with the extracellular matrix, often through stimuli-mediated spatiotemporal stiffening and softening. Dynamic changes in mechanics occur in vivo through enzymatic or chemical means, processes which are challenging to reconstruct in cell culture materials. Here we present a magnetoactive hydrogel material formed by embedding magnetic particles in a hydrogel matrix whereby elasticity can be modulated reversibly by attenuation of a magnetic field. We show orders of magnitude change in elasticity using low magnetic fields and demonstrate reversibility of stiffening with simple permanent magnets. The broad applicability of this technique is demonstrated with two therapeutically relevant bioactivities in mesenchymal stem cells: secretion of proangiogenic molecules, and dynamic control of osteogenesis. The ability to reversibly stiffen cell culture materials across the full spectrum of soft tissue mechanics, using simple materials and commercially available permanent magnets, will make this approach viable for a broad range of laboratory environments.
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影响因子：
14.8
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.1007/978-1-4939-2065-5_6
发表时间：
2015-01-01
期刊：
COMPLEX FLUIDS IN BIOLOGICAL SYSTEMS: EXPERIMENT, THEORY, AND COMPUTATION
影响因子：
--
作者：
Ewoldt, Randy H.;Johnston, Michael T.;Caretta, Lucas M.
通讯作者：
Caretta, Lucas M.
影响因子：
41.2
作者：
Chaudhuri O;Gu L;Klumpers D;Darnell M;Bencherif SA;Weaver JC;Huebsch N;Lee HP;Lippens E;Duda GN;Mooney DJ
通讯作者：
Mooney DJ
DOI：
10.1073/pnas.0903269107
发表时间：
2010-03-16
影响因子：
11.1
作者：
Kilian, Kristopher A.;Bugarija, Branimir;Mrksich, Milan
通讯作者：
Mrksich, Milan
影响因子：
6.9
作者：
Latimer, Andrew;Jessen, Jason R.
通讯作者：
Jessen, Jason R.