Unter Druck: Spähen in Auftraggeber Zellen

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Muskeln dehnen und zusammenziehen, wenn wir gehen, und Haut spaltet sich offen und strickt wieder zusammen, wenn wir einen Papierschnitt bekommen. Jede Zelle in unserem Körper ist unter dem Druck der beiden Kräfte innerhalb und außerhalb des Körpers.

Als unsere Zellen ihre alltäglichen Aufgaben in unserem Körper führen, erleben sie nennen Forscher kontraktile Kräften; Sie sind geschoben und gezogen als Teil eines beweglichen, sich verändernden Gewebes. Kontraktile Kräfte sind entscheidend für unser Leben beeinflussen Gewebeentwicklung und Struktur, Genexpression und Verhalten, Zelle signalisieren und Wundheilung.

Um mehr zu erfahren über wie kontraktilen Kräfte Einfluss Zelle Verhalten, University of Pennsylvania Biotechnologe Christopher Chen und Kollegen einen mikroskopische Stretch-Detektor gebaut und Messungen in realen Geweben zu einer Computersimulation verglichen. Was sie fanden bietet einen neuen Satz von Werkzeugen für die Untersuchung von Gewebe, die dehnen und zusammenziehen und für die Erkundung von neuer medizinischen Anwendungsmöglichkeiten.

Gewebe dehnen

Zunächst baute Chens Team eine winzige, dreidimensionales Gerüst, das Gewebe im Organismus imitiert. Es ist eine Reihe von flexiblen mikroskopische Beiträge in eine Schüssel, die sie, eine Mischung aus Zellen übergossen und und elastische Protein namens Kollagen. Anschließend studierte sie wie die Zellen gezogen und die Beiträge veröffentlicht, wie sie ein Netz von Gewebe gebildet.

Zur Messung der KONTRAKTILER Kräften zwischen den Pfosten haben die Forscher ein Computermodell entwickelt. Es das Gewebe in Quadrate unterteilt und wie ein Spiel von zellulären Sudoku eingesteckt Zahlen für jedes Quadrat, bis das Gewebe Kräfte ausgeglichen. Das Modell vorhergesagt, dass kontraktile Kräften durch das Gewebe variiert.

Das Team kehrte in ihr Experiment und sah, dass Zellen des Gewebes mit Kollagen in den Bereichen, wo der Computer hatte vorhergesagt, die höchsten Kräfte und machten weniger Kollagen in Gebieten mit prognostizierten niederen Kräfte, verstärkt wurden.

Unter Druck stehenden Zellen

"Es war fast wie die Zellen gab es viel mehr Kraft oder stress in bestimmten Regionen sagen könnte", sagte Chen. "Der Computer-Modelle waren sehr wichtig, geben uns eine Vorstellung davon, wo diese betont sein könnte."

Chen sagte, die Arbeit zu Behandlungen führen könnte, die die kontraktilen Kräften zu entspannen, die Gesichts-Narben und Fibrose verursachen. Es könnte auch neue Wege, um helfen zu entspannen, um Bluthochdruck entgegenzuwirken sowie zu einem besseren Verständnis dessen, warum Übung Muskel und Knochen Zellen stark, was potenziell auf Möglichkeiten zur Reduzierung von Muskel-Atrophie und Knochen-Verlust hält Arterien aufdecken.

Diese Forschung wurde von der National Institutes of Health und der National Science Foundation unterstützt. Mehr coole Bilder der biomedizinischen Grundlagenforschung in Aktion zu sehen, besuchen Sie die biomedizinische Beat Cool Bild Galerie.

Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die Recherche im Archiv der Aktion.