Mühendisler, hücre gelişimini etkileyen mekanik kuvvetleri inceliyor

mühendisler Colorado Boulder Üniversitesi ve kısmen finanse edilen Purdue Üniversitesi ABD Ulusal Bilim Vakfımekanik kuvvetlerin organizmaların erken hücre gelişimini nasıl yönlendirdiğini araştırdı. Araştırma kalp hastalığı, yapay doku mühendisliği ve diğer biyomedikal uygulamalarda tanısal ve terapötik atılımlar yapma potansiyeline sahiptir. Bilim adamları, bir hücre koleksiyonunu neyin işlevsel bir organa veya organizmaya dönüştürdüğünü anlayabilir ve süreci bir laboratuvar ortamında çoğaltabilir. Grup sonuçları dergide yayınladı Doğa Biyomedikal Mühendisliği.

Bilim adamları, embriyonik farelerin kardiyovasküler hücrelerini incelerken hücre çekirdeklerini şekillendiren mekanik güçleri gözlemlediler. Kalp hücreleri istemsiz olarak kasıldıkları için, hücreler nükleer deformasyonu gözlemlemek için idealdir (gerilim çekirdekleri şekillendirdiğinde, genetik ifadelerini değiştirir). Nükleer deformasyon, hastalığın potansiyel bir göstergesidir, ancak aynı mekanik, organizmaları yaşlandıkça da etkiler. Araştırmacılar, kasılmaların yakınındaki bazı alanların sert, sert ve yoğun olduğunu, diğer alanlarda ise çekirdeğin gevşek bir şekilde organize edildiğini belirtti. Araştırmacılar, kasılmaların mekanik kuvvetler ve gerilimden kaynaklandığı sonucuna vardılar.

İlgili bir çalışmada bilim adamları, kalp kasını kalınlaştıran, daha az kasılmaya ve daha az nükleer deformasyona neden olarak kalbin kan pompalamasını zorlaştıran bir durum olan kardiyomiyopati dahil kalp rahatsızlığı olan hastaları gözlemlediler. Sonuç olarak, çekirdekler yeniden düzenlenir ve hücresel kimlik azalır. Araştırma, yeni rejeneratif teknolojiler için bir temel olabilir ve ilaç keşfinde kullanılan çip üzerinde organ modellerinin olasılığını artırır.

Çalışmanın ortak yazarı Benjamin Seelbinder, “Kalbin ne kadar kan pompaladığı gibi belirteçler kullanırsanız ve bunu çekirdeğin yeniden düzenlenmesi ile ilişkilendirirseniz, bu oldukça tahmin edicidir” dedi. “Bu, dokudan biraz alıp çekirdeğin organizasyonuna bakabileceğiniz ve o organın iyi çalışıp çalışmadığını söyleyebileceğiniz anlamına gelir.”