本报讯 美国科学家发现,用磁铁刺激肌肉纤维可以使它们沿同一方向生长,从而在组织内对齐肌肉细胞。这一发现为医学研究人员“对齐”肌肉细胞提供了一种更简便、少耗时的方法。相关研究近日发表于物质科学领域Device期刊。
肌肉细胞对齐与肌肉功能健康密切相关。“在实验室环境中制造‘对齐’的肌肉意味着我们可以开发组织模型,以了解健康和疾病状态下的肌肉,并有助于开发和测试新的治疗方法,以对抗肌肉损伤或疾病。”美国麻省理工学院工程师、论文通讯作者Ritu Raman说,对肌肉生长规则有更好的了解可能在机器人技术领域有所应用。
“通常,当人们想要在实验室中用机械刺激组织时,他们会抓住组织的两端来回移动,拉伸和压缩整个组织。”Raman说,“但这并不能真正模仿细胞在我们体内相互沟通的方式。我们希望在空间上控制组织内细胞之间的力,以便与体内系统相匹配。”
为了以更真实的方式刺激肌肉细胞,Raman和团队在含有磁性颗粒的软凝胶上培养细胞。当他们在凝胶下移动磁铁时,颗粒也会做出相应运动,从而“弯曲”细胞。通过改变磁铁的强度和方向,研究人员可以精确控制凝胶的运动方式,进而控制组织内细胞所承受力量的大小和方向。
Raman和同事计划研究不同的机械刺激如何影响健康和受损的肌肉纤维。此外,他们还计划研究机械刺激如何影响其他类型的细胞。
(晋楠)
相关论文信息:
http://doi.org/10.1016/j.device.2023.100097