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  Controllable ligand spacing stimulates cellular mechanotransduction and promotes stem cell osteogenic differentiation on soft hydrogels

Zhang, M., Sun, Q., Liu, Y., Chu, Z., Yu, L., Hou, Y., Kang, H., Wei, Q., Zhao, W., Spatz, J. P., Zhao, C., & Cavalcanti-Adam, E. A. (2021). Controllable ligand spacing stimulates cellular mechanotransduction and promotes stem cell osteogenic differentiation on soft hydrogels. Biomaterials, 268:, pp. 1-12. doi:10.1016/j.biomaterials.2020.120543.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0007-7A91-C 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000C-D606-C
資料種別: 学術論文

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Biomaterials_268_2021_120543.pdf (全文テキスト（全般）), 9MB
 
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制限付き (Max Planck Institute for Medical Research, MHMF; )
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application/pdf
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Biomaterials_268_2021_120543_Suppl.pdf (付録資料), 2MB
 
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Biomaterials_268_2021_120543_Suppl.pdf
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OA-Status:
閲覧制限:
制限付き (Max Planck Institute for Medical Research, MHMF; )
MIMEタイプ / チェックサム:
application/pdf
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Biomaterials_268_2021_120543_Preprint.pdf (プレプリント), 2MB
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Biomaterials_268_2021_120543_Preprint.pdf
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作成者

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 作成者:
Zhang, Man1, 著者           
Sun, Qian, 著者
Liu, Yiling, 著者
Chu, Zhiqin, 著者
Yu, Leixiao, 著者
Hou, Yong, 著者
Kang, Heemin, 著者
Wei, Qiang, 著者
Zhao, Weifeng, 著者
Spatz, Joachim P.1, 著者           
Zhao, Changsheng, 著者
Cavalcanti-Adam, Elisabetta Ada1, 著者           
所属:
1Cellular Biophysics, Max Planck Institute for Medical Research, Max Planck Society, ou_2364731              

内容説明

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キーワード: Ligand spacing; Mechanotransduction; Mesenchymal stem cell; Differentiation; Hydrogel
 要旨: Hydrogels with tunable mechanical properties have provided a tremendous opportunity to regulate stem cell differentiation. Hydrogels with osteoid (about 30–40 kPa) or higher stiffness are usually required to induce the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs). It is yet difficult to achieve the same differentiation on very soft hydrogels, because of low environmental mechanical stimuli and restricted cellular mechanotransduction. Here, we modulate cellular spatial sensing of integrin-adhesive ligands via quasi-hexagonally arranged nanopatterns to promote cell mechanosensing on hydrogels having low stiffness (about 3 kPa). The increased interligand spacing has been shown to regulate actomyosin force loading to recruit extra integrins on soft hydrogels. It therefore activates mechanotransduction and promotes the osteogenic differentiation of MSCs on soft hydrogels to the level comparable with the one observed on osteoid stiffness. Our work opens up new possibilities for the design of biomaterials and tissue scaffolds for regenerative therapeutics.

資料詳細

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言語: eng - English
 日付: 2020-11-132020-06-052020-11-162020-11-232021-01
 出版の状態: 出版
 ページ: 12
 出版情報: -
 目次: -
 査読: 査読あり
 識別子（DOI, ISBNなど）: DOI: 10.1016/j.biomaterials.2020.120543
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: Biomaterials
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: Guildford, England : Elsevier
ページ: - 巻号: 268 通巻号: 120543 開始・終了ページ: 1 - 12 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISSN: 0142-9612
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954925472369