华盛顿-心血管疾病仍然是全球范围内第一大死亡原因。不幸的是,心脏无法再生新的组织,因为心肌细胞或心肌细胞在出生后不会分裂。
锡拉丘兹的研究人员在AIP出版的APL生物工程杂志上发表的论文中,开发了一种形状记忆聚合物来生长心肌细胞。将材料的温度从30摄氏度提高到37摄氏度,会使聚合物的平坦表面变成纳米皱纹,从而促进了心肌细胞的排列。
这项研究是机械生物学不断发展的领域的一部分,该领域研究了细胞之间的物理力及其机械性质的变化如何促进发育,细胞分化,生理学和疾病。
研究人员在论文中概述了如何使用一些最新的刺激响应性生物材料(SRB)(包括形状记忆聚合物)来模仿心脏发育和疾病进展过程中的动态微环境。
这样的研究可以为促进细胞成熟,细胞分化的最终阶段和促进疾病发作的生物分子和调控机制提供更好的见识。
科学家通过结合外部刺激(例如压力或拉伸)来促进心肌细胞的生长和成熟,从而开发出了心脏微环境。但是,他们还无法控制这些微环境,无法再现体内发生的逐步变化,以了解心脏组织的重建或重塑过程。
为了应对这一挑战,研究人员正在使用SRB来了解有关心脏发育过程中微环境如何运作的更多信息。SRB高度可调,可响应温度,压力,电和其他外部刺激,为细胞和组织的生长提供线索。SRB会响应外部刺激而进行属性转换,这意味着它们可以传递随时间变化的按需变化,从而影响培养细胞的行为。