Preparation of a gold nanoparticle containing electrospun poly (ɛ-caprolactone) Scaffold for stem cell differentiation

Abstract

Sinir hücresi doku mühendisliğinin amacı sinir hücresi yenilenmesi ve onarımının düzeyiniarttırmaktır. Elektriksel uyarım yağ dokusundan elde edilen kök hücrelerin sinir hücresine dönüşmesi için kullanılabilen bir araçtır. PCL içine konulmuş AuNP'ler hücre dışı matriksi sinir doku mühendisliğinin başarılabilir olduğunu önesürmektedir. Poly (ɛ-caprolactone) (PCL) yalıtkan ve oldukça hidrofobik bir polimer olmasına rağmen sinir doku mühendisliğinde yaygın olarak kullanılır. Hücre tutunması ve hücre çoğalması için gerekli olan hidrofilikliği AuNP'ler tarafından sağlanmaktadır. AuNP'ler yalıtkan PCL polimerine iletkenlik kazandırır. Bu çalışmada insan yağ dokusundan izole edilen kök hücreler için yapay hücre dışı matriksi, electrospinning tekniği kullanılarak hazırlanmıştır. Elektriksel iletimi sağlamak üzere alkaline sodium borohydride tarafından indirgenmiş AuNP'ler, PCL polimeri ile karıştırılmıştır. PCL/AuNP yapay hücre dışı matriksinin fiber çapı 3 ile 6 μm arasındadır. AuNP'ler aracılığıyla elektriksel uyarım kullanılarak yağ dokudan izole edilen kök hücrelerin kolaylıkla sinir hücrelerine dönüşmesi beklenmektedir. Bu çalışma gelecekte sinir hücrelerinin farklılaşması için yeni bir metod vaad etmektedir.

Nerve tissue engineering aims to improve the nerve repair and regeneration rate. Electricalstimulation has an influence on the adipose stem cell differentiation into neuronal cells. The developed hypothesis argues that gold nanoparticle (AuNP) incorporated Poly (ɛ-caprolactone) (PCL) scaffolds can be applied in nerve tissue engineering. Although PCL is a non-conductive and highly hydrophobic polymer, it is commonly used for nerve tissue engineering. The hydrophilicity, which is necessary for cell attachment and proliferation is provided by AuNPs. Also, AuNPs give electrical conductivity to non-conductive PCL polymer. In this study, an AuNP containing extracellular matrix for differentiation of human adipose stem cells was developed by preparing a scaffold using electrospinning technique. In order to provide conductivity, the aqueous alkaline sodium borohydride reduced AuNPs were blended into the PCL. The AuNP containing PCL scaffold was composed of fibers in the size range of 3 to 6 μm. The aim was to easily differentiate human adipose stem cells (HASCs) into neuronal cells using electrical stimulation throughout AuNPs. This study is promising a new regeneration method for the neuronal cell differentiation.