Multiwell Combinatorial Hydrogel Array for High-Throughput Analysis of Cell-ECM Interactions

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Biophysical cues in the extracellular matrix (ECM) regulate cell behavior in a complex, nonlinear, and interdependent manner. To quantify these important regulatory relationships and gain a comprehensive understanding of mechanotransduction, there is a need for high-throughput matrix platforms that enable parallel culture and analysis of cells in various matrix conditions. Here we describe a multiwell hyaluronic acid (HA) platform in which cells are cultured on combinatorial arrays of hydrogels spanning a range of elasticities and adhesivities. Our strategy utilizes orthogonal photopatterning of stiffness and adhesivity gradients, with the stiffness gradient implemented by a programmable light illumination system. The resulting platform allows individual treatment and analysis of each matrix environment while eliminating contributions of haptotaxis and durotaxis. In human mesenchymal stem cells, our platform recapitulates expected relationships between matrix stiffness, adhesivity, and cell mechanosensing. We further applied the platform to show that as integrin ligand density falls, cell adhesion and migration depend more strongly on CD44-mediated interactions with the HA backbone. We anticipate that our system could bear great value for mechanistic discovery and screening where matrix mechanics and adhesivity are expected to influence phenotype.

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้