稳定的水凝对聚二甲基素的粘附使得3D生物打印光滑肌肉结构的循环机械刺激成为可能
Zongzhe Xuan1, Leonid Gurevich2, Jesper de Claville Christiansen2
1Regenerative Medicine Group, Department of Health Science and Technology, Aalborg University, Aalborg, Denmark.
Biotechnology and bioengineering
|August 1, 2023
概括
机械刺激在3D模型中增强了膀光滑肌肉细胞 (SMC) 功能. 这项研究揭示了通过甲基酸盐表面和p38 MAPK激活的循环负荷如何维持SMC收缩性质,以改善下泌尿道 (LUT) 的健康.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 下泌尿道 (LUT) 中的光滑肌肉细胞 (SMC) 对机械信号做出反应,这些信号对组织功能至关重要.
- 在机械负荷下维持SMC收缩表型的机制尚不清楚,特别是在3D环境中.
- 有限的研究使用3D模型来研究机械负载对SMC的影响.
研究的目的:
- 为了研究循环机械刺激对3D结构中SMC成熟的作用,使用修饰的聚甲基 (PDMS) 膜.
- 评估促进细胞粘附和促进机械刺激的表面修饰,用于3D生物打印结构.
- 阐明机械信号在维持膀SMCs的收缩性表型中的作用.
主要方法:
- 使用生物打印制造3D结构.
- 用氨基或甲基酸盐组修改PDMS膜以增强粘附性.
- 在6天内将循环机械刺激应用于3D构造.
- 在mRNA和蛋白质水平上分析收缩标记物的表达.
- 使用途径抑制剂调查p38 MAPK途径的参与.
主要成果:
- 用甲基酸盐修饰的表面可以实现稳定的粘附和有效的循环机械刺激3D结构.
- 循环机械刺激显著增加了SMCs在mRNA和蛋白质水平上的收缩标记物的表达.
- 观察到的效应是由p38 MAPK途径调解的,抑制取消了剂量依赖的刺激效应.
结论:
- 在3D生物打印结构中研究机械刺激时,PDMS膜的表面修饰是有效的.
- 循环机械刺激,特别是通过甲基酸盐表面,增强了膀SMCs的收缩表型.
- p38 MAPK通路是膀SMC对机械信号的反应的关键调解者,对LUT疾病治疗有影响.
