在体中模拟在变形基板上的可溶和结合VEGF刺激的毛细血管状网络形成

科学领域:

• 组织工程是组织工程.
• 再生医学是一种再生医学.
• 生物物理学的生物物理.
• 计算生物学 计算生物学

背景情况:

• 毛细管培养对于组织工程和再生医学至关重要.
• 现有的理论模拟对机械化学刺激相互作用和血管内皮生长因子 (VEGF) 的作用缺乏明确性.
• 了解这些机制对于推进体外模型至关重要.

研究的目的:

• 开发一种混合计算模型来模拟短期的体外毛细血管化.
• 阐明连接机械和化学刺激在毛细血管网络形成中的机制.
• 澄清不同VEGF形式在文化环境中的不同功能.

主要方法:

• 一种混合模型,结合了细胞行为的细胞模型和生物凝变形和VEGF运输的连续力学.
• 模拟单个细胞迁移和形态变化的模拟.
• 生物凝变形和VEGF运输动态的量化.

主要成果:

• 该模型准确地预测了毛细管网络拓,与实验观测结果有很好的一致性.
• 长长的细胞形成了网络绳,而圆形的细胞则形成了卵石状的聚合物.
• 高完整度的毛细血管网络需要适当的机械和化学因素的合.

结论:

• 开发的混合模型有效地模拟了体外毛细血管网络的形成.
• 可溶性VEGF (驱动细胞形态) 和结合的VEGF (驱动细胞动力) 的同时作用对网络完整性至关重要.
• 这项研究提供了对工程组织毛细血管发育的因素的复杂相互作用的见解.