使用生物直角调的水凝平台,模拟声Lamina Propria的成熟情况
Xiaoyu Zou1, He Zhang1, Jamie M Benson2
1Department of Materials Science and Engineering, University of Delaware, Newark, DE, 19716, USA.
Advanced healthcare materials
|August 2, 2023
概括
使用介质细胞干细胞在氨酸水凝中创建了工程语音折叠板的模型. 延迟矩阵硬化成功促进了细胞分化成纤维细胞,模仿自然组织成熟.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 发声本身 (LP) 对于语音产生至关重要.
- 开发工程LP模型对于研究声功能和疾病至关重要.
- 目前的模型缺乏LP成熟过程中看到的动态矩阵变化.
研究的目的:
- 使用介质干细胞 (MSCs) 建立声膜自身 (LP) 的工程模型.
- 调查局部延迟矩阵硬化对MSC分化和基于氨酸 (HA) 的水凝内的行为的影响.
- 创建模拟LP成熟的不同阶段的模型,从新生儿到成熟.
主要方法:
- 在基于HA的水凝中封装MSC,使用四素结合和应变基.
- 实施扩散控制的界面生物对等交叉连接与转环子素 (TCO) 修改的HA,以诱导延迟的矩阵刚性.
- 培养结构14天以产生均软 (nLP),均硬化 (sLP0,sLP7) 和分层成熟 (mLP) 的模型.
- 分析细胞扩散,蛋白质表达和代谢活动.
主要成果:
- 延迟硬化 (sLP7) 显著上调纤维基质蛋白 (Col I,DCN,FN EDA) 和纤维细胞标记物 (TNC,FAP,FSP1).
- 在硬化条件下,矩阵重塑酶 (MMP2,TIMP1,HAS3) 和代谢活动被上调.
- 在现场延迟的矩阵硬化促进了YAP表达和增强了YAP调节的机械感知.
- 增加HA交叉连接限制了细胞的扩散.
结论:
- 在现场延迟矩阵硬化是一种可行的策略,可以促进MSC分化为纤维细胞表型,模仿LP成熟.
- 这种方法产生了一种先进的工程LP模型,具有增强的YAP监管机械传感.
- 开发的模型为研究声机械生物学和开发疗法提供了一个有价值的平台.
