複雑な3次元環境で細胞が生成する力を定量化するための調節可能なフォトイニシアチブヒドロゲルマイクロスフィア

科学分野:

• 細胞生物学
• バイオ物理学
• 材料科学

背景:

• 細胞生物学における 機械的な力の量化は非常に重要ですが 固有の環境では困難です
• ハイドロゲル微球は力の測定に有望だが,生産の制限に直面している.
• 既存の方法は,高生産性,調節可能,単分散型探査機の製造に苦労しています.

研究 の 目的:

• 細胞力顕微鏡探査機を製造するための高通量マイクロ流体法を開発する.
• 制御可能なサイズ,弾性,調整可能なプロパティを持つ探査機を作成します.
• 生理学的に重要なシステムにおける細胞力の正確な測定を可能にします.

主な方法:

• 再現可能なドロップレット生成のためのフローフォーカスマイクロ流体を使用しました.
• 制御されたポリメリゼーションのためのアクリラミド前駆体とLAP光始動器を使用しています.
• ECMタンパク質を搭載した機能化されたマイクロ球と,追跡用の光ナノビーズを埋め込んだ.

主要な成果:

• 単分散型ポリアクリルアミド (PAAm) 水素ゲル微球を大量に生成した.
• 探査機と追跡ナノビーズを 組み込みました
• 血管内皮細胞が探査機に及ぼす3D牽引力を測定した.

結論:

• 微流体法では,PAAmの微球の製造における障壁を克服します.
• 開発された探査機は調整可能な硬さと単一分散のサイズを提供します.
• この技術は複雑なシステムにおける 細胞のメカニズムと力を研究するための強力なツールを提供します