Hyaluronzuur hydrogel (linksboven) ingebed met curcumine-gecoate ijzeroxide nanodeeltjes (rechtsboven) is zowel magnetisch als angiogeen (onder). Credit: ACS Toegepaste Materialen & Interfaces (2022). DOI: 10.1021/acsami.1c19889
Een bevinding door bio-ingenieurs van UC Riverside zou de ontwikkeling van in het laboratorium gekweekte bloedvaten en andere weefsels kunnen versnellen om beschadigde weefsels bij menselijke patiënten te vervangen en te regenereren. De resultaten zijn gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces.
Curcumine, een stof die voorkomt in kurkuma, heeft ontstekingsremmende en antioxiderende eigenschappen en het is bekend dat het de angiogenese bij kwaadaardige tumoren onderdrukt. Bio-ingenieurs van UC Riverside hebben nu ontdekt dat wanneer deze via magnetische hydrogels in stamcelculturen wordt afgeleverd, deze veelzijdige verbinding paradoxaal genoeg ook de afscheiding van vasculaire endotheliale groeifactor of VEGF bevordert, die vasculaire weefsels helpt groeien.
Het mogelijke gebruik van curcumine voor vasculaire regeneratie wordt al enige tijd vermoed, maar is niet goed onderzocht. Huinan Liu, een professor bio-engineering aan het Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering van UCR, leidde een project om de regeneratieve eigenschappen van curcumine te onderzoeken door magnetische ijzeroxide-nanodeeltjes met de verbinding te coaten en ze te mengen tot een biocompatibele hydrogel.
Wanneer gekweekt met stamcellen afkomstig van beenmerg, gaf de magnetische hydrogel geleidelijk de curcumine vrij zonder de cellen te verwonden. Vergeleken met hydrogels ingebed met kale nanodeeltjes, vertoonde de groep hydrogels geladen met curcumine-gecoate nanodeeltjes een hogere hoeveelheid VEGF-secretie.
“Onze studie toont aan dat curcumine die vrijkomt uit magnetische hydrogels de cellen stimuleert om VEGF af te scheiden, wat een van de meest kritische groeifactoren is om de vorming van nieuwe bloedvaten te verbeteren”, zegt co-auteur Changlu Xu, een promovendus in Liu’s groep die gericht op hydrogelonderzoek.
De onderzoekers maakten ook gebruik van het magnetisme van de nanodeeltjes om te zien of ze de nanodeeltjes naar de gewenste locaties in het lichaam konden leiden. Ze plaatsten een deel van de met curcumine gecoate nanodeeltjes in een buisje achter stukjes vers varkensweefsel en gebruikten een magneet om de beweging van de nanodeeltjes met succes te sturen.
De prestatie suggereert dat de methode uiteindelijk kan worden gebruikt om curcumine af te geven om gewond weefsel te helpen genezen of regenereren.
Radha Daya et al, Angiogene hyaluronzuurhydrogels met met curcumine gecoate magnetische nanodeeltjes voor weefselherstel, ACS Toegepaste Materialen & Interfaces (2022). DOI: 10.1021/acsami.1c19889
ACS toegepaste materialen en interfaces
Aangeboden door University of California – Riverside
