發(fā)布日期：2018-01-03
很多形成哺乳動物組織的復(fù)雜折疊形狀都能通過簡單的指令來重新創(chuàng)建，近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Developmental Cell上的研究報(bào)告中，來自加州大學(xué)的生物工程師通過在細(xì)胞外基質(zhì)的薄層上機(jī)械性地仿制有活性的小鼠或人類細(xì)胞，成功地通過活組織創(chuàng)建出了碗狀、線圈狀及波狀形狀，這些細(xì)胞能通過纖維網(wǎng)格來機(jī)械性地協(xié)作從而以一種可預(yù)測的方式來進(jìn)行折疊。
圖片來源：Alex Hughes
研究者Zev Gartner說道，發(fā)育是工程學(xué)操作的開始階段，通過將復(fù)雜的發(fā)育階段分解成為簡單的工程學(xué)原則，科學(xué)家們就能進(jìn)行更好地理解，最終有效地控制基礎(chǔ)生物學(xué)的關(guān)鍵線索，在這種情況下，機(jī)械性的活性細(xì)胞促進(jìn)組織形狀改變內(nèi)在能力或許就是構(gòu)建復(fù)雜且具有功能性合成組織的基礎(chǔ)。
如今研究人員已經(jīng)利用3D打印或微模造成形（Micro-Molding）開發(fā)出了能用作組織工程化操作的3D形狀，但最終的產(chǎn)品通常會缺失關(guān)鍵的組織結(jié)構(gòu)特性，這些組織能通過發(fā)育程序來生長；研究者Gartner的實(shí)驗(yàn)室利用一種名為細(xì)胞的DNA程序化組裝的3D細(xì)胞模式技術(shù)（DPAC技術(shù)）建立了一個(gè)最初的組織空間模板，隨后研究者能將其折疊成為復(fù)雜的形狀，從而在發(fā)育階段復(fù)制組織組裝分層的方式。
Alex Hughes說道，我們能夠?qū)崿F(xiàn)將天然的發(fā)育過程“打碎”成為工程學(xué)原理，隨后重新定向來構(gòu)建和理解組織的形成過程；這是組織工程學(xué)的一個(gè)全新的角度，Gartner說道，讓我驚訝的是這些想法的效果如何以及細(xì)胞的表現(xiàn)又是如何，當(dāng)我們闡明強(qiáng)大的發(fā)育設(shè)計(jì)原則時(shí)，從工程學(xué)角度來講我們所能做的或許會受限于大腦中的想象，這項(xiàng)研究中，研究人員就想通過研究闡明是否他們能夠“縫合”控制組織折疊以及組織模式形成的發(fā)育程序；同時(shí)研究人員還希望能通過研究理解細(xì)胞是符合進(jìn)行分化來應(yīng)對組織折疊期間所發(fā)生的機(jī)械性改變的，他們希望相關(guān)研究結(jié)果或有望幫助理解胚胎發(fā)育的特殊階段。
來源：生物谷
