硬组织损伤和损失引起的机械创伤、退行性疾病、感染、肿瘤等疾病产生深远的负面影响病人的生活质量和征收沉重的社会和经济负担。目前,组织工程被认为是一种很有前途的方法来恢复的结构完整性和功能受损或病变的组织。
组织工程的三个主要元素构造种子细胞、支架,微环境。种子细胞被认为是发挥生物功能的主要成分。在过去的十年里,间充质干细胞(msc)深入研究组织工程应用程序是一种理想的细胞来源。此外,新兴生物材料和微/纳米技术平台先进我们理解底层机制,确定微环境调控干细胞命运和功能,包括自我更新、增殖、分化和免疫功能。在这个特殊的问题,通过p Hartrianti等人发现,纳米尺度的人类角蛋白在组织培养聚苯乙烯小球涂层能有效地丰富人类msc (hMSCs)体外。由于丰富,可用性和人类起源的头发角蛋白,这种材料可能会提供一个donor-customized hMSCs扩张的微环境在体外。
的两个主要的人体硬组织,牙齿需要更广泛的种子细胞来源再生骨相比,也就是说,除了骨髓干细胞来源于各种牙科组织和胚胎干细胞,如牙髓、牙乳头、牙周韧带,牙科卵泡,顶端乳头,牙原性的上皮。然而,有限的这些种子细胞严重限制了他们的应用程序的可用性。这个特殊的问题包含一个论文y陈等人,报道牙发生人脐带msc。这两个在体外和在活的有机体内数据表明这些细胞的牙原性的潜力。另一个有趣的论文问:陆等人在牙科领域在这个特殊的问题表明,牙发生牙髓干细胞可以调整不同的交联聚乙烯glycol-fibrinogen (PF)水凝胶的细胞被播种。更高程度的矿化的牙髓干细胞,更实现了高度交联水凝胶。
骨的再生,另一个主要的硬组织,也被广泛的研究。然而,大多数以前的研究集中于通过结合各种msc与各种bioscaffolds成骨的效率。重要的是要理解背后的机制再生功效观察不同MSC-bioscaffold组合,以优化细胞外矩阵像的拟态环境。在这个特殊的问题,x张等人表明,明胶/βtcp纳米纤维促进骨再生通过激活calcium-sensing受体信号。除了hMSCs成骨分化,细胞移植的局部炎症微环境也起着重要的作用在影响骨再生的功效。d·李等人研究了hMSCs从强直性脊柱炎患者的免疫调节作用,可增强与all-transretinoic酸预处理。这可以提供一个新的策略来改善MSC-based治疗强直性脊柱炎的疗效。
如前所述,新兴生物材料拥有先进我们理解潜在的机械原理控制微环境调控干细胞的命运和功能。石墨烯是一种革命性的材料,它是由诺贝尔奖获得者海姆和诺沃肖洛夫发现于2004年。它有几个属性等骨再生的优势良好的室温电导率,透明度、灵活性和较高的机械强度。它还可以提供一个巨大的表面积与易于功能化各种生物分子的附件。在这个特殊的问题:Dubey等人集中了其特征,修改,和潜在的应用在骨再生。
神经是大多数人体组织包括牙齿和骨骼的重要组成部分,它有能力协调组织重建和重组。在这个特殊的问题,r . c . Assuncao-Silva等人回顾了4种不同的干细胞类型的研究进展(胚胎干细胞,诱导多能干细胞,神经干细胞和hMSCs)和2神经胶质细胞类型(嗅鞘细胞和雪旺细胞)细胞治疗脊髓损伤(SCI)。在各种材料,作者深入的角色6 natural-based水凝胶(海藻酸、琼脂糖、胶原蛋白、纤维蛋白、壳聚糖和结冷胶),4合成水凝胶(聚(乳酸),聚(lactic-coglycolic酸),丙烯酸甲酯,和聚(乙二醇)),和自组装多肽科学治疗。基于可用的知识,它是意识到细胞移植本身是不够的促进跨致密的胶质疤痕组织重构和轴突再生。支架发挥桥梁作用在这种情况下,提供一个三维的环境再生轴突。此外,建议所需的药物输送和组织工程都是最佳的神经再生。
我们希望读者将获得深入了解各种干细胞来源和组织再生的生物材料及其交互通过全面的评论和研究文章提出了特殊的问题。最重要的是,我们也希望这种特殊问题将刺激创新研究在将来的研究中要解决的重要问题如微环境的优化达到足够的数量和质量稳定的种子细胞,严格评估新材料在组织修复再生,通过神经支配和功能建设的组织和血管化。
华刘
庸张
魏Seong(音)
凯Woei Ng
希尔帕桑特
安东尼奥·萨尔加多