Los tejidos y órganos del cuerpo humano se forman a través de las fuerzas generadas por las células, que empujan y tiran, para "esculpir" estructuras biológicas. Gracias a una nueva herramienta desarrollada en la Universidad McGill, los científicos ahora podrán observar y mapear estosefectivo.
Christopher Moraes, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química de McGill, y sus colegas desarrollaron sensores esféricos con forma de resorte que se distorsionan bajo estrés mecánico dentro de tejidos tridimensionales en el laboratorio. Los sensores están cerca del tamaño de las células individuales que formanel tejido. Utilizando técnicas de imagen y métodos computacionales, los investigadores pudieron calcular las fuerzas generadas por las células que causan la deformación de las esferas.
Como primera aplicación, los "Medidores de Esfuerzo Microsférico" se usaron para estudiar células que se unen para formar un cultivo celular en 3D. El equipo del Prof. Moraes observó la formación espontánea de una "piel" tensional alrededor de esta masa de células, quemantener el tejido intacto y bajo compresión mecánica. Los hallazgos se informaron recientemente en Comunicaciones de la naturaleza .
"Intuitivamente, tiene sentido que algunas fuerzas deben actuar para compactar los esferoides: cualquier cambio en la forma requiere una fuerza para que eso suceda. Sin embargo, darse cuenta de que niveles relativamente pequeños de tensión en la 'piel' son suficientes para equilibrar la compresión grandelas cargas dentro del tejido fueron bastante sorprendentes y demostraron cómo la actividad coordinada de células relativamente débiles puede dar lugar a grandes efectos ", dice el profesor Moraes, quien también es el presidente de investigación de Canadá en microambientes celulares avanzados.
El poder visualizar las fuerzas dentro de los cultivos biológicos ofrece una idea de la compleja interacción entre las células y la mecánica ambiental, agrega.
"La capacidad de medir las fuerzas localizadas dentro de los tejidos multicelulares es vital para comprender los procesos de desarrollo y puede ser de utilidad práctica en el desarrollo de nuevas estrategias de ingeniería de tejidos", agrega Moraes.
Este trabajo fue financiado por la Sociedad Canadiense del Cáncer, el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá y los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionado por Universidad McGill . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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