DNA-Hyaluronic Acid Platform for Spatiotemporally Probing the Role of Adhesion Ligands on BMP-Induced Osteogenesis In Vitro
DNA-透明质酸平台用于时空探索粘附配体对 BMP 诱导体外成骨作用的作用
基本信息
- 批准号:9899918
- 负责人:
- 金额:$ 15.19万
- 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:2019-04-01 至 2022-01-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AdhesionsBehavior ControlBindingBinding ProteinsBiocompatible MaterialsBiologyBone Morphogenetic ProteinsBone RegenerationCell AdhesionCell Culture TechniquesCell ProliferationCell-Cell AdhesionCell-Matrix JunctionCellsChemistryClinicalComplementary DNAComplexCustomDNADataDevelopmentDoseDrug Delivery SystemsEnvironmentExtracellular MatrixFluorescent DyesFutureGlycosaminoglycansGrowth FactorHyaluronic AcidHydrogelsImmobilizationIn VitroKineticsKnowledgeLigandsLinker DNALiteratureMediatingMedicalMethodsMindMolecularN-CadherinNatural regenerationOsteogenesisPeptidesPolymersProductionProteinsReactionResearchResearch PersonnelRoleSchemeSignal PathwaySignal TransductionSignaling MoleculeSkeletal DevelopmentSkeletal boneSystemTherapeuticTimeTissue EngineeringTissuesWorkarginyl-glycyl-aspartyl-serinebasebone growth factorbone morphogenetic protein 2chemical reactiondesignextracellularhealingimprovedmigrationnovelpeptidomimeticspreventprogramsscaffoldspatiotemporalstem cell nichestem cellssynergismtime usetissue regeneration
项目摘要
Project Summary
Advances in tissue engineering have been limited, in part, due to challenges in controlling the biomolecule
signals important for regeneration. In particular, tissue engineering approaches for bone repair have been
inhibited by the supraphysiological doses of the growth factor bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) required
for adequate healing due to suboptimal delivery. In the native extracellular matrix (ECM), BMP-2 is tightly
bound by proteins and glycosaminoglycans with its presentation regulated in space and time to enhance
bioactivity. Furthermore, researchers have shown significant synergies with other signaling molecules, such as
cell-matrix or cell-cell adhesion ligands. To mimic these interactions, a number of elegant approaches based
on photopatterning and orthogonal chemistries have been developed for presenting biomolecules. However,
these approaches rely on highly customized chemical reactions (which may be difficult to implement with
multiple classes of biomolecules) and are generally restricted to 1-2 signals. They are also often based on
photocleavage reactions for temporal control, which precludes their reversibility over multiple cycles. Given the
complexity of the extracellular environment (e.g. the stem cell “niche”) in controlling the fate of cells, a general
in vitro platform that can control three or more signals, as well as multiple types of biomolecules, in both space
and time would be invaluable for teasing apart the factors that control behavior like cell proliferation, migration,
differentiation, and new tissue formation. We propose to develop a biomaterial-based in vitro platform capable
of independently, and reversibly, controlling the spatiotemporal presentation of the growth factor bone
morphogenetic protein-2 (BMP-2) in combination with the RGDS peptide to mimic cell-matrix adhesion and the
HAVDI peptide to mimic cell-cell adhesion. Thus, the specific aims of the work are: (1) Investigate the temporal
effect of immobilized BMP-2 on osteogenesis and (2) Determine the spatiotemporal role of cell-cell and cell-
matrix interactions during BMP-2-induced osteogenesis.
项目概要
组织工程的进展受到限制,部分原因是控制生物分子方面的挑战
对于再生来说特别重要的信号是用于骨修复的组织工程方法。
受到所需的生长因子骨形态发生蛋白 2 (BMP-2) 的超生理剂量的抑制
为了充分愈合由于输送欠佳而导致的 BMP-2 在天然细胞外基质 (ECM) 中的紧密结合。
与蛋白质和糖胺聚糖结合,其表达在空间和时间上受到调节,以增强
此外,研究人员还显示出与其他信号分子的显着协同作用,例如
为了模拟这些相互作用,有许多基于细胞-基质或细胞-细胞粘附配体的优雅方法。
已经开发了光图案化和正交化学来呈现生物分子。
这些方法依赖于高度定制的化学反应(这可能很难用
多类生物分子)并且通常仅限于 1-2 个信号,它们也通常基于。
用于时间控制的光裂解反应,这排除了它们在多个循环中的可逆性。
细胞外环境(例如干细胞“生态位”)在控制细胞命运方面的复杂性,一般
可以在两个空间中控制三个或更多信号以及多种类型的生物分子的体外平台
时间对于梳理控制细胞增殖、迁移等行为的因素是非常宝贵的。
我们建议开发一种基于生物材料的体外平台。
独立且可逆地控制生长因子骨的时空呈现
形态发生蛋白 2 (BMP-2) 与 RGDS 肽结合模拟细胞基质粘附和
HAVDI 肽模拟细胞-细胞粘附因此,该工作的具体目标是:(1)研究时间。
固定化 BMP-2 对成骨的影响以及 (2) 确定细胞-细胞和细胞-细胞的时空作用
BMP-2 诱导的成骨过程中基质相互作用。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Reversible control of biomaterial properties for dynamically tuning cell behavior.
可逆控制生物材料特性,动态调整细胞行为。
- DOI:
- 发表时间:2020-07-05
- 期刊:
- 影响因子:3
- 作者:Fumasi, Fallon M;Stephanopoulos, Nicholas;Holloway, Julianne L
- 通讯作者:Holloway, Julianne L
Using dynamic biomaterials to study the temporal role of bioactive peptides during osteogenesis.
使用动态生物材料研究生物活性肽在成骨过程中的时间作用。
- DOI:
- 发表时间:2024-02
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Fumasi, Fallon M;MacCulloch, Tara;Bernal;Stephanopoulos, Nicholas;Holloway, Julianne L
- 通讯作者:Holloway, Julianne L
{{
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 }}
Julianne Leigh Holloway其他文献
Julianne Leigh Holloway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('Julianne Leigh Holloway', 18)}}的其他基金
Evaluating the role of immunomodulation in synergizing BMP-induced bone repair
评估免疫调节在协同 BMP 诱导的骨修复中的作用
- 批准号:
10728000 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别:
Synergistic Molecule Delivery Using Hydrogels for BoneTissue Repair
使用水凝胶进行协同分子传递以修复骨组织
- 批准号:
8635907 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别:
Synergistic Molecule Delivery Using Hydrogels for BoneTissue Repair
使用水凝胶进行协同分子传递以修复骨组织
- 批准号:
8830207 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别:
Synergistic Molecule Delivery Using Hydrogels for BoneTissue Repair
使用水凝胶进行协同分子传递以修复骨组织
- 批准号:
8526634 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于共识主动性学习的城市电动汽车充电、行驶行为与交通网—配电网协同控制策略研究
- 批准号:62363022
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
嵌合抗原受体巨噬细胞(CAR-M)微马达的制备及其血管蜂窝网络磁驱行为机理与控制方法研究
- 批准号:52375565
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
计及驾驶行为的网联物流异质车队分布式协同优化控制研究
- 批准号:62371182
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于机械力化学作用煤基碳点的可控制备及其缓蚀行为
- 批准号:52304284
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
隧道内新能源汽车火灾非稳态燃烧行为及烟气输运与控制机制
- 批准号:52378412
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Multiscale Modeling of B. Anthracis Surface Layer Assembly and Depolymerization by Nanobodies
纳米抗体对炭疽杆菌表面层组装和解聚的多尺度建模
- 批准号:
10615187 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别:
Multiscale Modeling of B. Anthracis Surface Layer Assembly and Depolymerization by Nanobodies
纳米抗体对炭疽杆菌表面层组装和解聚的多尺度建模
- 批准号:
10432488 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别:
A novel thrombolytic targeting Von Willebrand Factor (VWF) to treat ischemic stroke
一种针对血管性血友病因子 (VWF) 治疗缺血性中风的新型溶栓药物
- 批准号:
10646311 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别:
Atherogenic mechanisms of SVEP1, a Novel Human Coronary Artery Disease Locus
人类冠状动脉疾病基因座 SVEP1 的致动脉粥样硬化机制
- 批准号:
10664846 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 15.19万 - 项目类别: