Selection of Force Sensors for <i>In Situ</i> Measurement of Neotissue Microenvironments

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

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

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

Mechanical forces are a critical stimulus in both native and engineered tissues. Direct measurement of these microenvironmental forces has been challenging, particularly for cell-dense models. To address this, we previously developed hydrogel-based force sensors that are approximately the size of a cell and can be imaged over time to computationally assess the forces exerted by surrounding cells and matrix. The goal of this project was to identify how the physical characteristics of force sensors impact measurements. Sensors were varied in size, elastic modulus, and surface coating before being included in stem cell suspensions that then spontaneously self-assembled into spheroidal neotissues. Using this model of early mesenchymal condensation, we hypothesized that larger, softer sensors would provide greater sensitivity and precision, whereas protein coatings would influence the directionality of applied forces (tensile vs. compressive). These experiments were conducted using a high-content imaging system that allowed analysis of over a thousand sensors to evaluate the various conditions. Results indicated that measurement fidelity was highest for force sensors that had a diameter >20 µm and modulus ∼0.2 kPa. Extremely soft sensors deformed too much, whereas stiffer sensors deformed too little. Collagen and N-cadherin coatings, which replicated cell-matrix or cell-cell binding

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้