動的に調節可能な水素ゲルで細胞の機械感知の定量評価

科学分野:

• バイオマテリアル科学 バイオマテリアル科学
• 細胞力学 細胞力学
• 組織工学は,組織工学である.

背景:

• 細胞微環境の機械的性質は,形態学,移動,分化を含む細胞行動に大きく影響する.
• 生物学的組織のダイナミックな性質を模倣する調節可能な基板の開発は,細胞-物質の相互作用を理解するために不可欠です.
• 細胞粘着力を測定するための既存の方法は,動的細胞反応を検出する能力に制限がある可能性があります.

研究 の 目的:

• 細胞のメカニカル伝導を調査するために,調節可能な弾性を持つ刺激反応性ヒドロゲル基板を作成する.
• ダイナミックな基板の細胞粘着力を定量化するための新しいレーザーベースの方法を開発する.
• 基板の硬さの急速な変化に反応して,ミオブラスト細胞がどのように形態に適応するかを観察し,分析する.

主な方法:

• ABAトライブロックコポリマーヒドロゲルフィルムの製造は,pH感度の高いポリ (poly) 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
• 制御されたpH調整によるヒドロゲル弾性 (40の因数) の可逆調節.
• ピコ秒レーザーと逆転顕微鏡を組み合わせて衝撃波を生成し,臨界細胞分離圧を測定しました.

主要な成果:

• ハイドロゲルの弾力性は,細胞の生命性を損なうことなく,pHによって成功裏に逆向きに調節されました.
• マウスのミオブラスト細胞は,ストレス繊維の形成が増加し,ヒドロゲルの弾性性が向上したときに平らになった.
• レーザーによる衝撃波法により,細胞粘着力の定量的な測定が得られた.
• 細胞は,基板の硬さの急激な変化に対応して,形態学的適応を示した.

結論:

• 刺激反応性ヒドロゲルは,細胞メカノバイオロジーを研究するための強力なプラットフォームを提供します.
• 開発されたレーザーベースの技術は,細胞粘着ダイナミクスを評価するための新しいツールを提供します.
• 細胞形態学は,周囲の環境の機械的性質に非常に敏感であり,硬さの変化に適応します.