拉伸細(xì)胞以了解更多信息
在EPFL開發(fā)的工具可以拉伸和壓縮細(xì)胞,模仿身體發(fā)生的事情。目的:研究這些機(jī)械力在癌癥或淋巴疾病中所起的作用。復(fù)雜的機(jī)械力在人體中不斷發(fā)揮作用,使我們的細(xì)胞變形。例如,在我們的血管壁中,細(xì)胞通過脈沖血流每秒大約拉伸一次。這些機(jī)械力的重要性現(xiàn)在才開始被理解。它們影響許多細(xì)胞的關(guān)鍵生物學(xué)功能,如增殖和基因表達(dá),它們可能在心血管疾病和某些癌癥的發(fā)展中起作用。
為了研究這種現(xiàn)象,來自洛桑大學(xué)(UNIL)的EPFL研究人員和生物學(xué)家開發(fā)了一種靈活透明的平臺,可以插入顯微鏡并復(fù)制細(xì)胞的周期性拉伸和壓縮。由于該工具,可以在體外觀察細(xì)胞如何對這些機(jī)械力作出實(shí)時和高分辨率的反應(yīng)。這項(xiàng)工作已發(fā)表在芯片實(shí)驗(yàn)室。“生物化學(xué)信號傳導(dǎo),指的是當(dāng)細(xì)胞與激素,生長因子或藥物接觸時如何反應(yīng),已經(jīng)進(jìn)行了深入研究,”UNIL的生物學(xué)家兼教授,該研究的共同作者Tatiana Petrova說。 。“但我們對機(jī)械力的影響知之甚少。
一個迷你健身房的細(xì)胞
這是它的工作原理:細(xì)胞在配有兩個柔性電極的軟硅膠膜上培養(yǎng)。在電極之間施加電壓導(dǎo)致膜拉伸,從而使細(xì)胞在其表面上變形。“這就像一個花哨的健身房,”參加這項(xiàng)研究的EPFL教授赫伯特謝伊打趣道。他補(bǔ)充說:“目前可用的工具采用龐大,復(fù)雜的泵系統(tǒng),并且不允許對細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)的高清成像”。該研究的主要作者亞歷山大·普林說:“除了克服這些障礙,我們的平臺使我們能夠精確選擇應(yīng)用拉伸的區(qū)域,并且我們可以快速而精確地調(diào)整應(yīng)力的強(qiáng)度。永無止境“。
深入了解淋巴疾病
到目前為止,該樣機(jī)已經(jīng)在試驗(yàn)內(nèi)皮細(xì)胞由淋巴管。在體內(nèi),這些細(xì)胞經(jīng)常隨著淋巴液或淋巴液的流動而受到拉伸。容器的一個功能是從組織中除去水分。在淋巴疾病 - 例如淋巴水腫 - 坐骨神經(jīng)綜合癥 - 的情況下,人們認(rèn)為細(xì)胞對機(jī)械應(yīng)力沒有適當(dāng)?shù)姆磻?yīng),并且它們會釋放一些淋巴液進(jìn)入體內(nèi),導(dǎo)致患者的四肢腫脹。“該平臺不僅可以幫助我們了解正在發(fā)生的事情,還可以幫助我們測試用于治療這一問題的不同藥物,”Petrova說。
將來,該工具可用于執(zhí)行更多測試。“機(jī)械信號肯定參與了世界上一些最致命疾病的發(fā)展,包括癌癥,”生物學(xué)家說。“還有很多可能性需要測試。”
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