在脉冲单向流体流动刺激 (PUFFS) 下的3D骨细胞网络
Anna-Blessing Merife1, Arun Poudel1, Angelika Polshikova1
1Department of Chemical and Biomedical Engineering, L.C. Smith College of Engineering Syracuse University, Syracuse, New York 13244, United States.
ACS biomaterials science & engineering
|October 2, 2025
概括
这项研究引入了一种新的微流体模型来研究脉动机械刺激如何影响三维 (3D) 骨细胞网络,揭示了对骨机械传导和细胞通信的见解.
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
- 骨机械生物学 骨机械生物学
背景情况:
- 骨细胞对于骨机械适应至关重要.
- 有限的体外模型存在,用于在动态机械力下研究3D骨细胞网络.
研究的目的:
- 开发和验证用于3D骨细胞网络的微流体体外模型,这些网络接受了脉冲单向流体流动刺激 (PUFFS).
- 研究骨细胞对动态机械刺激的细胞和分子反应.
主要方法:
- 使用数字光投影立体石版制造聚甲基 (PDMS) 微流体芯片.
- 在原基质中封装小鼠MLO-Y4骨细胞以形成3D网络.
- 应用每日PUFFS长达21天,加上实验性,计算性和分析性特征.
主要成果:
- 在0.33和1.66赫兹时,PUFFS通过通过Cx43连接传播的信号传导诱导机械传导.
- 在PUFFS.下,骨细胞维持了关键基因的表达长达21天.
- 该模型成功地描述了机械环境和细胞反应.
结论:
- 开发的微流体模型为研究3D骨细胞网络对动态机械刺激的反应提供了一个平台.
- 这种模型对于理解骨组织中的机械传导非常有价值.
