在动态调节的水凝上对电池机械感应的定量评估
Hiroshi Y Yoshikawa1, Fernanda F Rossetti, Stefan Kaufmann
1Physical Chemistry of Biosystems, Institute of Physical Chemistry, University of Heidelberg, D69120 Heidelberg, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|January 12, 2011
概括
研究人员开发了一种响应pH的水凝,可以改变度,以研究小鼠肌细胞如何对机械线索做出反应. 这种可调节的基板也使得一种新的基于激光的方法能够测量细胞粘附强度.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 细胞力学 细胞力学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 细胞微环境的机械特性显著影响细胞行为,包括形态,迁移和分化.
- 开发模拟生物组织动态性质的可调节基质对于理解细胞物质相互作用至关重要.
- 测量细胞粘附强度的现有方法在探测动态细胞反应的能力上可能受到限制.
研究的目的:
- 为研究细胞机械传导创建具有可调节弹性的刺激响应水凝基质.
- 开发一种新的,基于激光的方法来量化动态基板上的细胞粘附强度.
- 观察和分析神经细胞如何适应其形态,以应对基质刚度的快速变化.
主要方法:
- 制造ABAtriblock共聚合物水凝薄膜,该薄膜由pH敏感的聚二二二胺基乙烯甲基酸 (PDPA) 和生物相容的聚二甲基氧乙烯酸 (PMPC) 组成.
- 通过受控的pH调整,可逆调节水凝弹性 (系数为40).
- 利用皮秒激光与倒置显微镜相结合,产生冲击波,用于测量临界细胞脱离压力.
主要成果:
- 水凝的弹性被pH顺利和可逆调整,而不会损害细胞活力.
- 鼠标肌细胞在增强的水凝弹性时表现出增加的应力纤维形成和平坦化.
- 激光诱导冲击波方法提供了细胞粘附强度的定量测量.
- 细胞在对基质刚度突然变化的反应中表现出形态适应.
结论:
- 刺激反应性水凝为研究细胞机械生物学提供了一个强大的平台.
- 开发的基于激光的技术为评估细胞粘附动态提供了一个新的工具.
- 细胞形态对周围环境的机械特性高度敏感,适应刚度的变化.
