正方形力学约束对微组织非均一性的影响

摘要

为探究组织力学微环境,尤其是力学约束产生的张力如何影响细胞外基质非均一结构的形成,本研究制备了一种正方形聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)微弦,并将由成纤维细胞和胶原构成的微组织培养在微弦上。研究表明,微组织在微弦直角区域受到的力学约束高于中央区域。通过对不同力学约束区域中细胞和细胞外基质进行表征和对比发现,高力学约束内的细胞呈各向同性分布,并表达出更高水平的纤连蛋白,导致其硬度增大,证明正方形力学约束可诱导非均一致密微组织的形成。此外,4 kDa葡聚糖在高力学约束区域的扩散速度明显低于低力学约束区域,该结果将有助于进一步了解大分子药物在组织内部的传递。