Docstoc

Kilian

Document Sample
Kilian Powered By Docstoc
					                    Tailored Surfaces for Exploring the Stem Cell Microenvironment 
                                           Kristopher A. Kilian  
         University of Chicago, Department of Chemistry and Howard Hughes Medical Institute 
 
Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent cells that reside in the perivascular space and are 
involved in the maintenance of cartilage, bone, fat and potentially other tissues. Here I present the use 
of substrates that mimic the extracellular matrix to explore the cues in the cellular microenvironment 
that direct MSC fate. First, I will show how micropatterned self‐assembled monolayers of 
alkanethiolates on gold can be used to influence differentiation by modulating the shape of single cells. 
Geometries that promote a contractile cytoskeleton promote osteogenesis while geometries that 
promote a less organized cytoskeleton promote adipogenesis. Next I will show how paracrine signaling 
between adjacent micropatterned cells feeds into mechanotransduction pathways and how varying the 
pattern density can influence the differentiation outcome. Finally, I will present evidence that MSC fate 
can be guided solely by the affinity and density of ligand‐receptor interactions at a surface. Cells 
adherent to monolayers that present the high affinity cyclic‐RGD peptide show increased osteogenesis 
marker expression across a range of ligand densities. In contrast, cells on monolayers presenting the 
lower affinity linear‐RGD peptide express early markers of myogenesis at high density and neurogenesis 
at low density of ligand.  Taken together, these studies demonstrate how functionalized monolayer 
surfaces can be used to explore the interplay of physical, chemical and biological signaling during stem 
cell differentiation.  
 
 
 

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:0
posted:2/14/2012
language:
pages:1