Liquid Crystalline Hydroxyapatite Nanorods Orchestrate Hierarchical Bone‐Like Mineralization

纳米棒 细胞外基质 材料科学 生物矿化 矿化(土壤科学) 间充质干细胞 纳米技术 生物物理学 化学 细胞生物学 化学工程 生物化学 生物 有机化学 氮气 工程类
作者
Jishizhan Chen,Martin Birchall,Alexander J. MacRobert,Wenhui Song
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (52): e2310024-e2310024 被引量:5
标识
DOI:10.1002/smll.202310024
摘要

Abstract Bone matrix exhibits exceptional mechanical properties due to its unique nanocomposite structure of type I collagen fibrils and hydroxyapatite (HAp) nanoparticles in hierarchical liquid crystalline (LC) order. However, the regeneration mechanism of this LC structure is elusive. This study investigates the role of the LC structure of HAp nanorods in guiding aligned mineralization and its underlying molecular mechanism. A unidirectionally oriented LC phase of HAp nanorods is developed through engineering‐assisted self‐assembling. This is used to study the growth direction of long‐range aligned extracellular matrix (ECM) and calcium deposit formation during the osteogenic differentiation of human bone marrow‐derived mesenchymal stem cells. It is found that 2 key regulatory genes, COL1A1 and COL4A6, lead to the formation of aligned ECM. Activation of the PI3K‐Akt pathway enhances osteogenesis and promotes ordered calcium deposits. This study provides evidence for elucidating the mechanism of LC‐induced ordered calcium deposition at hierarchical levels spanning from the molecular to macro‐scale, as well as the switch from ordered to disordered mineralization. These findings illuminate bone regeneration, contribute to the development of biomimetic artificial bone with long‐range ordered structures, and suggest a basis for therapeutic targeting of microstructure‐affected bone disorders and the broader field of cell‐ECM interactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CipherSage应助无私的碧菡采纳,获得10
刚刚
怕孤独的若云完成签到,获得积分10
刚刚
medai完成签到 ,获得积分10
刚刚
充电宝应助jimmy采纳,获得10
刚刚
LY完成签到,获得积分20
1秒前
shunlu完成签到,获得积分10
1秒前
CHEN发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
带路完成签到,获得积分10
1秒前
胡江豪发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Rhyme完成签到,获得积分10
3秒前
卢彦冬完成签到,获得积分10
3秒前
情怀应助HNUST采纳,获得10
4秒前
xjcy应助Epiphany采纳,获得10
4秒前
陈亮发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
ginger发布了新的文献求助10
5秒前
EIE发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
f111完成签到,获得积分10
5秒前
Rober完成签到,获得积分10
5秒前
heibaixiang发布了新的文献求助10
6秒前
共享精神应助Fourteen采纳,获得10
6秒前
6秒前
高大无声发布了新的文献求助10
6秒前
CJY完成签到,获得积分10
7秒前
00gi发布了新的文献求助10
7秒前
liuzhuohao应助peACE采纳,获得10
7秒前
清爽大山完成签到,获得积分10
7秒前
CZZ完成签到,获得积分20
7秒前
wkkk发布了新的文献求助30
7秒前
wy发布了新的文献求助10
8秒前
12321发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Valora完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7277984
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8898934
关于积分的说明 18819771
捐赠科研通 6950353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3206731
关于科研通互助平台的介绍 2377448
邀请新用户注册赠送积分活动 2181551