微重力培養(yǎng):低剪切力的細胞賦能
微重力三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中的低剪切力是該系統(tǒng)的一個重要特性,,對細胞培養(yǎng)有重要影響,,以下是相關介紹:
產(chǎn)生原理
在微重力三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)中,,如微重力三維細胞培養(yǎng)系統(tǒng)(TDCCS-3D),,通過特定的裝置設計和培養(yǎng)條件來實現(xiàn)低剪切力環(huán)境.使細胞在培養(yǎng)基中處于不斷的自由落體狀態(tài),,細胞與培養(yǎng)液之間的相對運動較為平穩(wěn),減少了因重力引起的流體對流和剪切力,。同時,,系統(tǒng)的旋轉速度通常被控制在一定范圍內,避免因過快旋轉產(chǎn)生過大的剪切力,,從而為細胞營造了一個低剪切力的培養(yǎng)環(huán)境,。
對細胞的影響
- 利于細胞生長和組織形成:低剪切力環(huán)境更接近體內細胞所處的生理狀態(tài),有助于細胞的貼壁,、增殖和分化,。在這種環(huán)境下,細胞能夠更好地保持其原有的生物學特性,,有利于三維組織的形成和發(fā)育,,例如在培養(yǎng)乳腺癌細胞時,可促使細胞形成更接近體內腫瘤結構的三維球體,,球體內部細胞間的連接更加緊密,,細胞外基質的分泌也更接近生理狀態(tài)。
- 減少細胞損傷:過高的剪切力可能會對細胞造成機械損傷,影響細胞的正常代謝和功能,。低剪切力環(huán)境可以降低這種損傷風險,,維持細胞的完整性和功能,使細胞能夠在更穩(wěn)定的環(huán)境中生長和進行各種生理活動,,對于長期培養(yǎng)細胞以及研究細胞在特定生理過程中的變化具有重要意義,。
- 影響細胞信號通路:低剪切力可以通過影響細胞表面的力學感受器,進而調節(jié)細胞內的信號通路,。研究表明,,在低剪切力環(huán)境下,一些與細胞生長,、分化和存活相關的信號通路會被激活或抑制,,從而影響細胞的生物學行為。例如,,在乳腺癌細胞中,,低剪切力可能通過調節(jié)某些信號通路,影響細胞的增殖和侵襲相關基因的表達,,為研究乳腺癌細胞的生物學特性和腫瘤發(fā)生發(fā)展機制提供了新的視角,。