細胞分化的形狀可隨心所欲?UCSF利用生物工程有了新發現

美國加州大學舊金山分校(UCSF)生物工程團隊,藉由計算細胞形成組織所呈現的物理力學,成功地將來自人體與老鼠的活細胞創造出各式各樣的形狀,而有分化為不同組織的潛力。

CREDIT: Alex Hughes
 

生命的奧妙,從胚胎開始就一覽無遺。位於中胚層的間葉幹細胞((Mesenchymal stem cells),可以分化為各種組織,進而形成脂肪、軟骨以及硬骨等。而近年來,科學家發現,這種種的功能分化,與細胞在不同環境、不同細胞外間質(ECM)的接觸,而反應出的不同物理力學因子,有極大的關係。

目標:體外組織再生?

也因此,近年來,在生物工程學上很流行用間葉細胞來研發仿生的材料。UCSF團隊藉由對於間葉細胞在發展過程中分化為特定組織的了解,進行了模擬運算。

接下來,他們將這些運算模式套用在膠原蛋白纖維所形成的胞外間質上。只要能掌握正確的伸縮張力,就可以製造出理想的凹面,再將間葉細胞置於其上,就可以讓細胞分化為隨心所欲的形狀了。

未來,這項技術可望能應用於更貼近真實情況的體外組織再生。

這項研究發表於Developmental Cell期刊。

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