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Chondrogenic Differentiation of Tonsil-Derived Mesenchymal Stem Cells in Nanocomposite Systems of Layered Double Hydroxides and Polypeptide Thermogel

Title
Chondrogenic Differentiation of Tonsil-Derived Mesenchymal Stem Cells in Nanocomposite Systems of Layered Double Hydroxides and Polypeptide Thermogel
Authors
이선숙
Issue Date
2017
Department/Major
대학원 화학·나노과학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
정병문
Abstract
A inorganic/organic nanocomposite system consisting of RGD-coated layered double hydroxide (LDH) and poly(ethylene glycol)-poly(L-alanine)-poly(L-aspartate) triblock copolymer thermogel was constructed as a stem cell culture system. Kartogenin was also incorporated for chondrogenic differentiation of tonsil-derived mesenchymal stem cells during the sol-to-gel transition. The cells exhibit excellent viability and retention through RGD-anchored LDH in the nanocomposite systems. After 21 days of incubation, cell density was 30-50 % higher in the RGD-coated LDH/thermogel system than in the thermogel or neat LDH/thermogel composite system. Chondrogenic biomarkers of type II collagen, aggrecan, transcription factor SOX 9, and type X collagen significantly increased in the RGD-coated nanocomposite system as compared with the thermogel or neat LDH/thermogel system, suggesting that the RGD-coated LDH/thermogel nanocomposite system can be an excellent candidate for a chondrogenic differentiation of the stem cell. An inorganic/organic nanocomposite system prepared by incorporating two dimensional LDH coated with various bioactive groups in the thermogel matrix can be an excellent cell culture system as a one-shot injectable system.;RGD가 코팅된 이중층 수산화물 (LDH)와 폴리(에틸렌 글리콜)-폴리(L-알라닌)-폴리(L-아스파트산) 삼중 블록 공중합체 서모겔의 무기/유기 나노 복합 시스템을 줄기세포 배양 시스템으로 만들었다. 졸에서 겔로 전이되는 동안, 편도 유래 중간엽 줄기세포를 연골로 분화시킬 수 있는 카토제닌을 포함시켰다. 이런 나노 복합 시스템에서 세포는 LDH에 붙은 RGD로 인해서 뛰어난 생존도와 고정성을 보였다. 21일간 배양 후, RGD가 코팅된 LDH/서모겔 시스템에서 세포의 밀도는 서모겔이나 RGD가 없는 LDH/서모겔 복합 시스템보다 30-50 %가 더 높았다. 연골 분화 생체지표인 타입 II 콜라겐, 아그레칸, 전사인자 SOX 9, 그리고 타입 X 콜라겐이 서모겔이나 RGD가 없는 LDH/서모겔 시스템보다 RGD가 코팅된 나노 복합 시스템에서 상당히 높게 나타났다. 이를 통해서 RGD가 코팅된 LDH/서모겔 나노 복합 시스템이 줄기세포를 연골 분화시키기 위한 뛰어난 후보 물질이 될 수 있다는 것을 알 수 있었다. 서모겔에 다양한 생리활성을 가진 작용기를 코팅한 2차원 LDH를 섞어 만든 무기/유기 나노 복합 시스템은 한 번에 주입 가능한 탁월한 세포 배양 시스템이 될 수 있다.
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일반대학원 > 화학·나노과학과 > Theses_Master
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