我研究发现,使用磁铁刺激肌肉纤维可以使它们沿同一方向生长,从而在组织内对齐这些细胞。这一发现为医学研究人员提供了一种更简便、不太耗时的方法来对齐肌肉细胞。相关研究近日发表于物质科学领域Device期刊。肌肉细胞对齐与肌肉功能健康密切相关。“在实验室环境中制造‘对齐’的肌肉意味着我们可以开发组织模型,以理解健康和疾病状态下的肌肉,并有助于开发和测试新的治疗方法,以对抗肌肉损伤或疾病。”麻省理工学院工程师、论文通讯作者Ritu Raman说,对肌肉生长规则有更好的理解也可能在机器人技术方面有所应用。在之前的研究中,我及同事发现,在10天里,每天对肌肉纤维进行30分钟的电刺激,能让肌力收缩,可以使其变得更强壮。这次,我们想要探究在相同时间框架内,机械刺激是否会产生相同的结果。
为了以更真实的方式刺激我的细胞,我和团队培养了含有磁性颗粒的软凝胶。当我们移动磁铁时,这些颗粒也会做出相应运动,从而“弯曲”了我的细胞。通过改变磁铁的强度和方向,我们可以精确地控制凝胶运动方式,以及我体内所经历力量大小和方向。我随后的动作被波士顿大学合作者们用定制软件自动跟踪拍摄,并生成运动图表。
“此外,当触发收缩时,对齐我的纤维会同步跳动,而非对齐没有规律地跳动。”Ritu Raman说,“这证实了我们的理解,即形态与功能是有内在联系,控制形态可以帮助我们控制功能。”
计划未来进一步探索不同机械刺激如何影响健康或患病纤维。此外,也计划研究机械刺激如何影响其他类型的人类细胞。
标签:
天文学综合新闻