在體內,細胞運動在許多重要的生物過程中起著至關重要的作用,包括:傷口癒合、免疫反應和癌症的潛在擴散。
大多數人不會死於原發性腫瘤,“史丹福大學化學,工程和人類健康醫學研究生課程的成員Kolade Adebowale說。 “但問題是,當腫瘤中的癌細胞獲得轉移或遷移到身體不同部位的能力時,這是危險的。 ”
為了推進細胞遷移的研究,史丹福大學機械工程副教授Ovijit Chaudhuri實驗室的Adebowale及其同事。 根據4月19日發表在《自然材料》雜誌上的這項研究,這項新發現顛覆了細胞遷移的想法,並更好地了解了材料的彈性和粘度對細胞的影響。
“我們發現,如果癌細胞在非常堅硬的塑料上,或者如果它們在柔軟的粘彈性材料上,遷移結果將非常不同,”**的主要作者Adebowale說。 研究表明,癌症的行為不僅與癌細胞有關,還與癌細胞相互作用的環境有關。 ”
傳統上,細胞遷移是在稱為“組織培養晶元”的堅硬透明聚合物或彈性水凝膠(如軟**眼鏡)上研究的。 基於目前的這些研究,目前的觀點是細胞不能在太軟的水凝膠上遷移。 然而,研究人員的目標是模仿模仿細胞遷移的真實生物組織——它們是柔軟的,不像橡皮筋那樣具有純粹的彈性,而是粘彈性的。
“細胞遷移晶元需要是固體材料,但也具有粘性和液體特性,可以在更長的時間內流動,”Adebowale說。 "改性效能更接近生物環境。
Chaudhuri說,為研究細胞遷移晶元而創造的粘彈性材料的例子更像是馬蘇里拉乳酪。 這些材料最初抵抗變形,就像彈性材料一樣,但隨著時間的推移,這種阻力會經歷粘性鬆弛。
粘彈性和細胞培養
研究人員觀察到的細胞遷移模式在硬基質或僅彈性基質上不可見,這一事實表明粘彈性對細胞的行為至關重要,因此粘彈性細胞培養在未來的研究中更為重要。
“這挑戰了我們如何理解細胞遷移的傳統觀點,”Chaudhuri說。 ”。粘彈性組織上的細胞遷移不同於玻璃、塑料培養皿或彈性凝膠上的遷移。 因此,如果我們想研究細胞遷移,我們需要使用粘彈性矩陣。 ”
雖然這項研究著眼於單細胞遷移,但癌細胞在體內作為乙個群體遷移,具有不同的發展階段,涉及細胞的集體運動。
Biofount細胞遷移陣列,目錄號:QX-XP-2K