刚性异构坐标 细胞以上收缩力驱动远程肌管-ECM对齐
Nathaniel P Skillin1,2,3, Bruce E Kirkpatrick1,2,3, Katie M Herbert1
1Department of Chemical and Biological Engineering, University of Colorado Boulder, Boulder, CO 80303, USA.
基质刚度异质性指导细胞对齐和组织模式在骨肌肉发育. 这项研究表明,非地形,而非异型生物材料可以控制组织工程的细胞行为.
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:
- 细胞组织成组织需要协调的生物过程.
- 骨肌固有的机械异质性影响其发育.
- 现有的生物材料在没有地形线索的情况下努力复制机械异性质.
研究的目的:
- 为了研究基质刚性异构在协调集体细胞动态中的作用.
- 为了确定机械异构性是否独立于地形,可以指导组织模式.
- 探索异型生物材料对C2C12神经管对齐的影响.
主要方法:
- 在机械异型和同型液晶聚合物网络 (LCN) 上培养C2C12核细胞.
- 使用具有受控度异质性但缺乏表面地形的LCN.
- 观察和分析集体细胞极化,迁移和肌管形成.
主要成果:
- 机械异型的LCN诱导了沿最的方向集体细胞极化.
- 基质刚度异性驱动了毫米尺度的C2C12神经管对齐.
- 在融合过程中细胞-ECM相互作用放大了全球组织在异型基质上的排序.
- 同位素的LCNs导致局部化,未对齐的髓管域.
结论:
- 基质刚性异构性是指导大规模组织形态发生的一个关键因素.
- 无极性LCNs提供了一个无地形的平台来研究细胞行为上的机械影响.
- 这些发现有助于设计用于先进组织工程应用的生物材料.
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