石墨烯与氧化石墨烯上增强干细胞生长与分化的起源

骨髓衍生的间充质干细胞（MSCs）的培养以及其向不同组织谱系的分化控制，是组织工程中非常重要的一部分，其中细胞与人工支架结合以再生组织。石墨（G）和氧化石墨（GO）薄膜是具有高平面刚度的柔性膜，可能作为生物相容、可转移和可植入的干细胞培养平台。尽管已证明干细胞在各种碳平台上的健康增殖，但G和GO在引导未分化干细胞向分化细胞的化学作用尚不清楚。在此，我们报告G的强非共价结合能力使其能够作为成骨诱导剂的预浓缩平台，这加速了MSCs向成骨谱系的发展。通过研究G和GO对不同生长因子的结合能力，我们探讨了加速分化的分子起源。有趣的是，由于胰岛素在G上的π-π吸附而变性，导致分化为脂肪细胞在G上受到很大抑制；而GO则因与胰岛素的静电结合而不干扰脂肪生成。不同的结合相互作用及其后续对干细胞生长和分化的影响归因于G和GO所介导的π-π堆叠、电荷和氢键的不同程度。