Onderzoekers ontwikkelen miRNA-afstembare levende interface voor neurovasculaire remodellering

Een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Du Xuemin van de Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een levende interface gerapporteerd met unieke functionaliteiten van duurzame uitscheiding van bioactieve exosomen met afstembare inhoud en miRNA-ladingen, waardoor neurovasculaire remodellering effectief wordt bevorderd .

De studie was gepubliceerd in Materie op 21 november.

Neurovasculaire remodellering is cruciaal voor het herstellen van de normale functies van geregenereerde weefsels of gemanipuleerde organen, waarvoor multi-target en fasespecifieke paracriene regulatie vereist is. Bestaande strategieën kunnen echter nog steeds dergelijke dynamische en gecompliceerde paracriene regulatie-effecten in de oorspronkelijke fysiologische processen niet nabootsen, waardoor synergetische neurovasculaire remodellering wordt belemmerd.

Exosomen, als sleutelentiteiten in het inheemse paracriene proces, zijn veelbelovend voor neurovasculaire remodellering, maar staan ​​nog steeds voor uitdagingen. Directe exosoomtoediening wordt beperkt door de korte levensduur (24-48 uur). Bovendien worstelen exosoomafleveringssystemen met het behoud van de bioactiviteit en het behouden van aanpasbare miRNA-ladingen gedurende de gehele vrijgaveperiode, waardoor hun effectiviteit in verschillende stadia van neurovasculaire remodellering wordt beperkt.

De voorgestelde levende interface in deze studie voor verfijnde exosoomsecretie (LIFES) bestaat uit twee kernelementen: een op poly (vinylideenfluoride-co-trifluorethyleen) gebaseerde intelligente materiaallaag met rationeel ontworpen topografische structuren en superieure elektrische eigenschappen voor celmodulatie en een levende cellaag met uit rattenbeenmerg afkomstige mesenchymale stamcellen (MSC’s) voor efficiënte biogenese van exosomen.

Door de synergetische interacties tussen de twee kernelementen kan LIFES bioactieve exosomen op duurzame (~192 uur) en fasespecifieke manieren afscheiden, met afstembare inhoud (~8-voudige toename) en programmeerbare miRNA-ladingen (aanvankelijk pro-angiogene en later pro-angiogenese). -neurogene).

“De fasespecifieke exosoomsecretie van LIFES voldoet aan fysiologische vereisten, die aansluiten bij de natuurlijke multi-target en multi-stage paracriene regulatie-effecten die worden waargenomen in fysiologische neurovasculaire remodelleringsprocessen”, aldus Dr. Du.

Door de natuurlijke paracriene regulatie-effecten binnen de natuurlijke fysiologische processen van neurovasculaire remodellering na te bootsen, bevordert LIFES effectief het herstel van vasculaire neurale netwerken, zelfs in uitdagende diabetische wondmodellen.

De studie zal nieuwe wegen openen voor intelligente materialen van de volgende generatie, die een revolutie teweegbrengen in biomedische apparaten, regeneratieve geneeskunde en hersen-machine-interfaces.