Painting Vasculature with Photosensitive Liposomes
用光敏脂质体绘制脉管系统
基本信息
- 批准号:10224193
- 负责人:
- 金额:$ 19.45万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-09-16 至 2024-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:3-DimensionalBiocompatible MaterialsBiophysicsBlood VesselsCell SurvivalCellular MembraneClinicalCuesDevelopmentDextransDisease modelDorsalEncapsulatedEngineeringFrequenciesGeometryGoldGrowthGrowth FactorHydrogelsIn SituIn VitroInjectableIschemiaLabelLasersLightLiposomesMaintenanceMembraneMethodsModelingMonitorMusPatternPerfusionPhotosensitivityPhysiologic pulsePlatelet-Derived Growth FactorPlayPolysaccharidesProcessRegenerative capacityRoleSiteSkinSolidStructureSystemTestingTherapeuticTimeTissue EngineeringTissue TherapyTissuesVascular Endothelial Growth FactorsVascular SystemVascularizationangiogenesisbaseblood vessel developmentcontrolled releaseendothelial stem cellimplantationin vivoinduced pluripotent stem cellmacromoleculeminimally invasivenanoGoldnanoparticlenanoshellneovascularizationorganizational structureplasmonicsrelease factorrepairedspatiotemporalstem cellstreatment responsetwo-photonvasculogenesis
项目摘要
Abstract
A functional vascular system is essential for the formation and maintenance of most tissues in the body. The
lack of vascularization results in ischemic tissues with limited intrinsic regeneration capacity. Therefore, the ability
to engineer vascular networks holds great promise in many therapeutic applications.
Biomaterials can play a significant role in this process by presenting tuneable cues that can mimic the native
microenvironment. However, the ability to control vascular development in a spatiotemporally-programmed
manner remains a critical hurdle in this field. To this aim, we propose personalized and controlled tissue
engineered neovascularization as a minimally invasive, clinically viable alternative for ischemia therapy. Our
approach combines induced pluripotent stem cell-derived vascular progenitor cells (iPSC-VPCs) and
light triggered release of growth factor (GF) from injectable hydrogels tailored to promote angiogenesis
and vasculogenesis. To precisely control the induction of vasculogenesis in ischemic tissue, we propose
synthesizing photosensitive gold nanoparticle conjugated liposomes that will release GF upon light
modulation. We hypothesize that conjugating gold nanoparticles with different geometries to the membrane of
multilamellar liposomes will create photosensitive microcarriers that are capable of rapidly delivering
macromolecules, each at its corresponding resonance absorbance wavelength. By varying the two photon (2P)
laser excitation wavelength, we will be able to actively and precisely control the spatiotemporal release of GF,
allowing us to print in situ cues for blood vessel formation using light patterning. In Aim 1 we will generate
photosensitive liposomes and ascertain spatiotemporal GF release via 2P light patterning. In Aim 2 we will
demonstrate our light based ability to modulate iPSC-VPC vasculogenesis first in vitro and then in vivo in a dorsal
skin fold chamber model in mice.
The creation of light triggerable GF release system will allow us to print in situ cues for blood vessel formation
using light patterning and enable precise control over formation of vasculature in 3D tissues. Such a system
with superior precision and control of biophysical and spatiotemporal parameters has the potential to
revolutionize current methods for creating vascularized tissue for therapy and disease modeling.
抽象的
功能性血管系统对于体内大多数组织的形成和维持至关重要。这
缺乏血管化导致缺血组织内在再生能力有限。因此,能力
设计血管网络在许多治疗应用中具有广阔的前景。
生物材料可以在这个过程中发挥重要作用,通过呈现可以模仿天然的可调节线索
微环境。然而,以时空程序控制血管发育的能力
方式仍然是该领域的一个关键障碍。为此,我们建议个性化和受控的组织
工程化新生血管形成作为一种微创、临床上可行的缺血治疗替代方案。我们的
该方法结合了诱导多能干细胞衍生的血管祖细胞(iPSC-VPC)和
光触发从可注射水凝胶中释放生长因子(GF),以促进血管生成
和血管发生。为了精确控制缺血组织中血管生成的诱导,我们建议
合成光敏金纳米粒子缀合脂质体,在光作用下会释放GF
调制。我们假设将具有不同几何形状的金纳米颗粒与膜结合
多层脂质体将产生能够快速传递的光敏微载体
大分子,每个在其相应的共振吸收波长处。通过改变两个光子(2P)
激光激发波长,我们将能够主动、精确地控制GF的时空释放,
使我们能够使用光图案打印血管形成的原位线索。在目标 1 中,我们将生成
光敏脂质体并通过 2P 光图案确定时空 GF 释放。在目标 2 中,我们将
展示了我们基于光的能力,首先在体外调节 iPSC-VPC 血管生成,然后在背侧体内调节 iPSC-VPC 血管生成
小鼠皮肤皱襞室模型。
光触发 GF 释放系统的创建将使我们能够原位打印血管形成的线索
使用光图案并能够精确控制 3D 组织中脉管系统的形成。这样的系统
具有卓越的精度和对生物物理和时空参数的控制有潜力
彻底改变当前为治疗和疾病建模创建血管化组织的方法。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Janeta Zoldan其他文献
Janeta Zoldan的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Janeta Zoldan', 18)}}的其他基金
Dynamic ECM-Mimicking Biomaterials for Ischemia Treatment
用于缺血治疗的动态 ECM 模拟生物材料
- 批准号:
10540794 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 19.45万 - 项目类别:
Dynamic ECM-Mimicking Biomaterials for Ischemia Treatment
用于缺血治疗的动态 ECM 模拟生物材料
- 批准号:
10367736 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 19.45万 - 项目类别:
Painting Vasculature with Photosensitive Liposomes
用光敏脂质体绘制脉管系统
- 批准号:
10019353 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 19.45万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于温敏磁性水凝胶材料对循环肿瘤细胞的保存及机制研究
- 批准号:21908160
- 批准年份:2019
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于微流控芯片的镁合金降解与血管内皮重建交互作用的研究
- 批准号:51901137
- 批准年份:2019
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
骨折修复用多孔铌钽钛生物材料的有机模板法制备及表面微环境构建
- 批准号:51904357
- 批准年份:2019
- 资助金额:27.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
多层聚电解质距离调控的金纳米棒等离基元增强稀土荧光的生物材料构建及其诊疗一体化研究
- 批准号:51801001
- 批准年份:2018
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
骨基质仿生矿化体系的优化设计和切应力介导的纤维内分层矿化研究
- 批准号:11872097
- 批准年份:2018
- 资助金额:63.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
An Engineered Hydrogel Platform to Improve Neural Organoid Reproducibility for a Multi-Organoid Disease Model of 22q11.2 Deletion Syndrome
一种工程水凝胶平台,可提高 22q11.2 缺失综合征多器官疾病模型的神经类器官再现性
- 批准号:
10679749 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.45万 - 项目类别:
Regenerating Vascularized and Innervated Skeletal Muscle to Treat VML Defects
再生血管化和神经支配的骨骼肌来治疗 VML 缺陷
- 批准号:
10748834 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.45万 - 项目类别:
Matrix biophysics and pericyte mechanobiology in (patho)physiological angiogenesis
(病理)生理性血管生成中的基质生物物理学和周细胞力学生物学
- 批准号:
10680994 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.45万 - 项目类别:
Regulation of Adherent Cell Proliferation by Matrix Viscoelasticity
基质粘弹性对贴壁细胞增殖的调节
- 批准号:
10735701 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 19.45万 - 项目类别: