科学研究

我院潘越教授团队在脉冲式电刺激在细胞生物治疗及骨组织修复领域取得系列进展

发布日期:2023-07-04

骨骼系统退变性疾病是机体衰老过程中一类极为常见的疾病,同时也是老年患者致残的重要原因,其中干细胞衰老在个体的衰老过程及退变性疾病的发生发展中发挥着重要作用。因此,深入探索人体衰老过程中干细胞衰老的具体作用及调控机制,并研发新的治疗策略,具有重大的临床意义和转化价值。摩擦电纳米发电机(TENG)作为近些年来一种重要的新兴技术,可将环境中各式各样的机械能有效地转换为电能,特别是在收集微小和低频的机械能方面具有无可比拟的优越性。随着对TENG不断深入及广泛的研究,其在生物医学领域的应用得到了不断扩展,基于纳米发电机研发出的植入式电子医疗设备、可控降解纳米医疗器件、可穿戴电子刺激装备、高灵敏度纳米生物传感器等设备相继问世,在临床疾病诊治及治疗方面展示出巨大的应用前景。

我院潘越教授团队同华中科技大学附属协和医院杨操教授团队和苏州大学文震教授团队合作,开展了脉冲式电刺激治疗细胞衰老及促进组织修复领域的相关研究。团队通过机体运动驱动的脉冲式摩擦纳米发电机输出电刺激,进而对衰老干细胞进行干预,发现电刺激可逆转干细胞衰老并增强干细胞的增殖能力及分化潜能。此外,活化的干细胞可进一步促进脐静脉内皮细胞的成血管分化以及血管生成,进而实现骨组织的修复及再生。相关研究发表于Advanced Science, 2021, 8, 18, 2100964和Small, 2022, 18, 2201056,并被Small期刊选为cover story (封面文章)。

原文链接:

Rejuvenation of Senescent Bone Marrow Mesenchymal Stromal Cells by Pulsed Triboelectric Stimulation, Advanced Science

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202100964

Bone Repairment via Mechanosensation of Piezo1 Using Wearable Pulsed Triboelectric Nanogenerator, Small

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202201056