迷你肌模型的有线光 (FLight) 生物制造显示可调节的矩阵限制和核形态

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 细胞生物学 细胞生物学
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 健康肌的特点是,肌细胞被限制在对齐的原纤维内,保持矩阵恒温.
• 肌病扰乱了这种组织,导致细胞形态变化和原错位.
• 在体外复制这些细胞和组织特征对于研究肌疾病至关重要.

研究的目的:

• 开发一种高通量生物制造方法,用于创建体外肌模型.
• 调查机械监禁对细胞和核形态学的影响.
• 为研究肌机械生物学和药物查建立一个可调的平台.

主要方法:

• 使用有线光 (FLight) 生物制造方法创建小肌 (4毫米长).
• 设计了平行水凝微纤维 (2-5微米) 和微通道 (2-10微米) 来限制十细胞.
• 为细胞培养产生具有不同刚度 (7-40 kPa) 和微通道尺寸的矩阵.

主要成果:

• 培养了14天的迷你肌显示出细胞对齐和基于矩阵属性的核面积比 (nAR) 有显著差异.
• 具有较大的通道的软矩阵导致29%的细胞对齐,平均nAR为2.1.
• 具有较小通道的更硬的矩阵产生了84%的细胞对齐和平均nAR为3.4,证明了3D中可调节的核封闭.

结论:

• 机械限制,由矩阵刚度和微型架构调节,显著控制了十细胞中的核形态.
• 该FLight平台有效地在体外复制健康和患病肌的关键细胞特征.
• 这种可调节,高通量系统有望推动肌机械生物学研究和肌病的治疗开发.