Physiker Entwickeln Verfahren zum Aufbau künstlichen Gewebe

New York University Physiker haben eine Methode, die Modelle biologischen Zell-zu -Zell-Adhäsion , die auch industrielle Anwendungen entwickelt werden könnte .

Dieses System, das im Labor von Jasna Brujic , Assistant Professor in der New York University Fakultät für Physik und Teil seiner Center for Soft Matter Research, erstellt eine Öl- in -Wasser-Lösung , deren Oberflächeneigenschaften zu reproduzieren , die auf biologische Zellen gefunden. Insbesondere die Haftung zwischen Drucköltröpfchennachahmt, die mechanischen Eigenschaften der Gewebe und gibt den Weg zu zahlreichen praktischen Anwendungen , angefangen von biokompatiblen Kosmetika künstlicher Gewebezüchtung .

Ihre Methode ist in der Zeitschrift der Proceedings of the National Academy of Sciences .

Zuvor hat Brujić Labor bestimmt , wie Kugeln packen und entwickelt Methoden zur Manipulation der Verpackungsprozess . in diesem PNAS -Studie, Brujić und ihr Forschungsteam versucht, eine Methode, die die Rolle der Verpackung in den Geweben von der Sicht , wie mechanische Kräfte ansprechen würde beeinflussen Protein-Protein- Adhäsion zwischen Zellen zu schaffen.

In der Biologie ist Zell-zu -Zell-Adhäsion von entscheidender Bedeutung für die Integrität der Gewebestruktur - Zellen müssen zusammen kommen und bleiben , um Gewebe Zusammenhalt zu gewährleisten . Allerdings hat die gewaltige Komplexität biologischer Systeme lange ihre Beschreibung mit allgemeinen theoretischen Konzepte aus der Physik gemacht verhindert. Aus diesem Grund wird das Forschungsteam entwickelt eine originelle biomimetische Lösung oder Emulsion , die die wesentlichen Merkmale der Zell-zu -Zell-Adhäsion in Geweben wiedergibt.

Emulsionen bilden die Grundlage für eine Reihe von Verbraucherprodukten , einschließlich Butter , Eis und Milch. Darüber hinaus ist die Emulsion in der PNASStudie wird abgestimmt, um die anziehenden und abstoßenden Wechselwirkungen, die Haftung zwischen Zellen regeln lassen. Die experimentellen Bedingungen zeigen die Umstände, unter denen Druckkräfte erforderlich , um die Haftung zu schaffen.

Durch Variation der Menge an Kraft , durch welche die Öltröpfchen wurden durch Zentrifugation abgetrennt und der Salzmenge zu dieser Lösung gegeben komprimiert war die NYU Team in der Lage , die optimalen Bedingungen für die Zell-zu -Zell-Adhäsion zu isolieren. Abschirmung elektrostatischen Ladungen durch die Zugabe von Salz und Komprimieren der Tröpfchen durch Kraft verbessert Protein-Protein- Wechselwirkungen auf die Tröpfchenoberflächen . Dies führt zu einer Haftung zwischen den sich berührenden Tröpfchen über sämtliche Schnittstellen , so wie in dem Fall von biologischen Geweben .

Ihre Ergebnisse , die theoretische Modellierung des Prozesses der Forscher angepasst , bieten eine Methode zur Manipulation von Kraft und Druck , um Emulsionen zu binden. Diese dient als Ausgangspunkt für die Anreicherung einer Reihe von Verbraucherprodukten , durch Rekonfiguration ihren molekularen Aufbau , um die Konsistenz und die Funktion , zu erweitern und zu verbessern Pharmazeutika, durch Förderung der Abgabe von therapeutischen Molekülen in den Blutstrom .