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저자정보
Byun Hayeon (한양대학교) 장규남 (한양대학교) Hong Min-Ho (Department of Dental Biomaterials and Research Institute of Oral Science College of Dentistry Gangneung-Wonju National University) Yeo Jiwon (포항공과대학교) 신현정 (성균관대학교) 김원종 (포항공과대학교) 신흥수 (한양대학교)
저널정보
나노기술연구협의회 Nano Convergence Nano Convergence Vol.9 No.47
발행연도
2022.10
수록면
1 - 12 (12page)
DOI
10.1186/s40580-022-00338-2

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Bone healing involves complex processes including inflammation, induction, and remodeling. In this context, antiinflammatory and osteoconductive multi-functional nanoparticles have attracted considerable attention for applica‑ tion in improved bone tissue regeneration. In particular, nanoparticles that promote suppression of inflammatory response after injury and direction of desirable tissue regeneration events are of immense interest to researchers. We herein report a one-step method to prepare multi-functional nanoparticles using tannic acid (TA) and simulated body fluid (SBF) containing multiple mineral ions. Mineral-tannic acid nanoparticles (mTNs) were rapidly fabricated in 10 min, and their size (around 250–350 nm) and chemical composition were controlled through the TA concentration. In vitro analysis using human adipose derived stem cells (hADSCs) showed that mTNs effectively scavenged reactive oxygen species (ROS) and enhanced osteogenesis of hADSCs by inducing secretion of alkaline phosphatase. mTNs also increased osteogenic marker gene expression even in the presence of ROS, which can generally arrest osteogen‑ esis (OPN: 1.74, RUNX2: 1.90, OCN: 1.47-fold changes relative to cells not treated with mTNs). In vivo analysis using a mouse peritonitis model revealed that mTNs showed anti-inflammatory effects by decreasing levels of pro-inflamma‑ tory cytokines in blood (IL-6: 73 ± 4, TNF-α: 42 ± 2%) and peritoneal fluid (IL-6: 78 ± 2, TNF-α: 21 ± 6%). We believe that this one-step method for fabrication of multi-functional nanoparticles has considerable potential in tissue engineer‑ ing approaches that require control of complex microenvironments, as required for tissue regeneration.
#Multi-functional biomaterial #Supramolecular self-assembly #Metal phenolic network #Tannic acid #Mineral nanoparticle #Anti-inflammation #Tissue engineering

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