揭开Bio / Nano界面的奥秘

在具有31nm直径的孔的纳米多孔玻璃整料上形成“花状”微结构。

蛋白质编排器是活细胞和功能性生物材料的无穷舞蹈。

Himanshu Jain是T.L.利哈伊大学（Lehigh University）钻石工程与应用科学杰出教授和材料科学与工程教授。

利哈伊大学的一个跨学科研究团队已经阐明了功能性生物材料如何依靠界面蛋白层将有关其粘附，增殖和整体发育的信号传递至活细胞。

根据今天在《科学报告》上发表的一篇文章，底层基质的纳米级特征和特性不会直接影响细胞的生物学反应。但是，这些属性通过控制吸附的蛋白质间接影响细胞行为。

Lehigh小组在文章“生物活性玻璃的纳米结构通过吸附后的蛋白质重组影响骨细胞附着”中，证明了活细胞对界面层特性的响应，而界面层特性是由于将微米级和纳米级结构工程化为基质材料而产生的。这些无限微小的结构对蛋白质的性质以及它们如何自我重组并与材料进行静电相互作用具有巨大影响，这反过来又会影响细胞附着在基质上并随时间发展的方式。

Matthias Falk是利哈伊大学生物科学系细胞生物学教授。

T.L. Himanshu Jain说：“还有其他研究过界面蛋白层的人。利哈伊（Lehigh）工程与应用科学领域的钻石杰出主席以及材料科学与工程教授，同时还担任利哈伊（Lehigh）功能材料与器件研究所（I-FMD）的主任。“但是这项工作首次直接明确地表明了底物的某些特定纳米级特征如何影响蛋白质化界面的二级分子结构，进而影响了成千上万倍的细胞的反应。”

利哈伊艺术与科学学院细胞生物学教授Matthias Falk与Jain教授一起指导这项研究。由Falk和Jain共同指导的两名博士生组成了该团队。Tia Kowal博士获得了生物科学博士学位，现在是斯坦福大学的博士后研究员，主要作者Ukrit Thamma博士在2004年完成了博士学位。材料科学与工程专业，现为泰国曼谷国王蒙库特科技大学的讲师。

贾恩说：“里海（Lehigh）被越来越多地认为是跨学科团队科学扎根并蓬勃发展的地方。”“利哈伊跨学科研究所的创建和使命是这一概念的战略表达，而该项目则是该思想在行动中的表达。在广大教师团队的支持下，我们的学生所扮演的至关重要的角色是不言而喻的。”

要了解有关该研究的更多信息，请查看《自然》杂志《科学报告》中3月11日发表的文章“生物活性玻璃的纳米结构通过吸附后蛋白质的重组影响骨细胞附着”。

参考：Ukrit Thamma，Tia J.Kowal，Matthias M.Falk和Himanshu Jain于2021年3月11日发表在《科学报告》上的“生物活性玻璃的纳米结构通过吸附后的蛋白质重组影响骨细胞附着”。
10.1038 / s41598-021-85050-7