Wzrost komórek przy ograniczeniach geometrycznych
Uczestnicy projektu 3D MULTICELL GROWTH (How mechanical forces regulate tissue growth in defined 3D geometries) z powodzeniem stworzyli ilościową metodę analizy wzrostu tkanek in vitro. Korzystając z technik bioinżynierii, zespół testował, czy siły mechaniczne przekładały się na zachowanie komórek na poziomie makroskopowym poprzez ocenę ilościową procesów wzrostu tkanki w rusztowaniu o milimetrowych porach. Naukowcy badali metodą rezonansowego przeniesienia energii fluorescencji (FRET) białko macierzy międzykomórkowej, fibronektynę, i mierzyli zmiany mechanicznego rozciągania tego włókna międzykomórkowego podczas wzrostu tkanki. Mierzyli też fluktuacje sił z wykorzystaniem markerów fluorescencyjnych. Wyniki wskazują, że proliferacja fibroblastów wytwarzających macierz międzykomórkową jest znacznie bardziej nasilona blisko powierzchni wzrastającej tkanki. Komórki znajdujące się głębiej, w bardziej dojrzałej tkance trójwymiarowej, przełączają się w tryb wyciszony. Mechanizmy regulacji tego procesu dojrzewania tkanki analizowano w dobrze kontrolowanych mikrotkankach. Przykładano szczególną wagę do zbadania roli sił mechanicznych i macierzy międzykomórkowej. Terapie regeneracyjne i inżynieria tkankowa wymagają często zastosowania rusztowań jako struktur kierujących regeneracją lub odbudową tkanki. Wyjaśnienie, w jaki sposób siły komórkowe i właściwości macierzy wpływają na wzrost biologiczny w środowiskach o ściśle zdefiniowanej geometrii, umożliwi poprawę wyników gojenia ran poprzez nakierowanie leczenia na szlaki mechanobiologiczne. Testy opracowane w badaniu 3D MULTICELL GROWTH mogą zostać dostosowane również do badania innych typów komórek.
Słowa kluczowe
Wzrost komórek, siły wewnątrzkomórkowe, system obrazowania, macierz zewnątrzkomórkowa, fibronektyna, inżynieria tkankowa
