利用细胞微环境中的物理因素促进脂肪间充质干细胞（ADSC）的成骨分化已成为骨组织工程支架发展的新策略。在众多物理因素中，各向异性是目前研究较多且非常重要的因素，然而此前研究中通常利用单一尺度的结构各向异性来促进ADSC成骨分化，部分材料的各向异性结构和细胞尺寸不匹配导致诱导效率不高。
在本研究中，通过结合3D打印和磁场诱导的磁性纳米材料组装技术，我们制备了一种具有结构/磁学双重各向异性的复合材料。在具有这种结构的基质上培养的ADSCs在蛋白和mRNA水平上的成骨标志物表达（如ALP）的表达量明显更高，同时也发现了更多的钙结节形成，说明ADSCs的成骨分化倾向更强。RNA-seq数据显示，激酶信号通路转导、细胞粘附和细胞骨架重建的改变可能是成骨诱导能力提升的原因。这些数据支持了我们的假设，即这种结构可以最大限度地提高ADSCs所感受到的微环境异性，因此验证了这种策略在促进ADSCs成骨分化方面的可行性，也为骨组织工程支架的设计提供了新的启示。
该论文已在线发表在NPG Asia Materials上，具体信息如下：
Hu, K., Yu, T., Tang, S. et al. Dual anisotropicity comprising 3D printed structures and magnetic nanoparticle assemblies: towards the promotion of mesenchymal stem cell osteogenic differentiation. NPG Asia Mater 13, 19 (2021). https://doi.org/10.1038/s41427-021-00288-x
论文下载链接：
https://www.nature.com/articles/s41427-021-00288-x
