三维水凝胶中细胞所感受的笼蔽力：流变学视角
软凝聚态物质
2020-12-07 v1 生物物理
流体动力学
摘要
水凝胶的力学性质控制着（干）细胞的命运，这一点已得到公认。然而，尽管其重要性，文献中仍缺乏凝胶刚度与细胞行为之间的一一对应关系。本工作中，通过在不同长度尺度上进行的流变测量，研究了基于聚乙二醇（Poly(ethylene-glycol)，PEG）的水凝胶的粘弹性性质——该类水凝胶广泛用于三维细胞培养，且其力学性质可被调节以模拟不同生物组织。与文献值相比，本工作的结果表明，常规块体流变测量可能将水凝胶的刚度高估多达一个数量级。研究表明，这种表观硬化是由测量过程中施加压缩法向力所导致的凝胶网络“张力状态”引起的。此外，结果表明，水凝胶的实际刚度反而可通过被动视频粒子追踪（PVPT）微流变测量准确确定，该测量本质上在细胞长度尺度上进行且不存在任何外力施加。这些结果支撑了一种测量水凝胶线性粘弹性性质的方法论，该性质代表了三维水凝胶培养中细胞所感受的力学约束。
引用
@article{arxiv.2001.01325,
title = {What Caging Force Cells Feel in 3D Hydrogels: A Rheological Perspective},
author = {Giuseppe Ciccone and Oana Dobre and Graham M. Gibson and Massimo Vassalli and Manuel Salmeron-Sanchez and Manlio Tassieri},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.01325},
year = {2020}
}