Carbon Nanotubes Promote the Development of Intestinal Organoids through Regulating Extracellular Matrix Viscoelasticity and Intracellular Energy Metabolism

细胞生物学 细胞外基质 碳纳米管 类有机物 生物物理学 纳米技术 化学 细胞内 材料科学 细胞外 生物
作者
Lin Bao,Xuejing Cui,Xiaoyu Wang,Junguang Wu,Mengyu Guo,Na Yan,Chunying Chen
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (10): 15858-15873 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c03707
摘要

The biological effect of engineered carbon nanotubes (CNTs) as beneficial biomaterials on the intestine, especially on its development, remains unclear. Here, we investigated the profitable effect of CNTs with a different graphene layer and surface modification on the 3D model of intestinal organoids and demonstrated that CNTs (50 μg/mL) promoted the development of intestinal organoids over time (0–5 days). The mechanisms involve the modulation of extracellular matrix (ECM) viscoelasticity and intracellular energy metabolism. In particular, CNTs reduced the hardness of the extracellular matrix through decreasing the elasticity and increasing the viscosity as a result of elevated metalloproteinase and binding to a protein scaffold, which activated the mechanical membrane sensors of cells, Piezo, and downstream P-p38-yes-associated protein (YAP) pathway. Moreover, CNTs altered the metabolic profile of intestinal organoids and induced increased mitochondria activity, respiration, and nutrient absorption. These mechanisms cooperated with each other to promote the proliferation and differentiation of intestinal organoids. In addition, the promoted effect of CNTs is highly dependent on the number of graphene layers, manifested as multiwalled CNTs > single-walled CNTs. Our findings highlight the CNT–intestine interaction and imply the potential of CNTs as biomaterials for intestine-associated tissue engineering.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
欣慰傲薇发布了新的文献求助10
刚刚
2秒前
acihk发布了新的文献求助10
3秒前
耿耿星河发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
6秒前
6秒前
HEIKU应助清爽聋五采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
开朗广山完成签到,获得积分20
8秒前
IAMXC发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
英俊的铭应助结实的德地采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
兴奋不弱完成签到,获得积分10
11秒前
周周完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
xuwan完成签到,获得积分10
12秒前
L77发布了新的文献求助10
12秒前
满眼星辰发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
闲出屁国公主完成签到,获得积分10
14秒前
Taylor发布了新的文献求助10
15秒前
123完成签到 ,获得积分10
15秒前
balala发布了新的文献求助30
15秒前
冰与火完成签到,获得积分10
15秒前
祥梦伊飞发布了新的文献求助10
16秒前
燊yy发布了新的文献求助10
17秒前
传奇3应助高贵季节采纳,获得10
18秒前
ember完成签到 ,获得积分10
20秒前
852应助acihk采纳,获得10
20秒前
20秒前
22秒前
22秒前
优雅雅绿完成签到 ,获得积分10
23秒前
liarmask完成签到,获得积分10
23秒前
cccy发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793085
关于积分的说明 7805514
捐赠科研通 2449427
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303274
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626807
版权声明 601291