近日，我院袁宏博副教授和邢成芬教授在解析三维（3D）微环境下トップ オンライン カジノ-基质力学交互作用方面取得重要突破。研究成果以“Synthetic fibrous hydrogels as a platform to decipher cell-matrix mechanical interactions”为题，于4月3日通过直接投稿方式（DirectSubmission）发表在国际顶级期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）。这是河北工业大学首次以第一通讯单位在PNAS发表学术论文。
在体内，トップ オンライン カジノ生存于一个充满トップ オンライン カジノ外基质（ECM）的三维微环境中。トップ オンライン カジノ与其周围的ECM存在着紧密的双向相互作用：トップ オンライン カジノ不仅能够感知ECM的生物化学信号并不断探测和响应外部微环境机械物理力学特性；同时，トップ オンライン カジノ通过分泌新生蛋白、机械重塑ECM来主动改变微环境力学特征，从而产生复杂的トップ オンライン カジノ-基质力学交互作用。这种动态相互作用在トップ オンライン カジノ迁移、组织发育、再生、稳态以及病理变化中发挥关键作用。但是，由于天然ECM材料性质复杂，可调性和可修饰性差，难以探索力学因素对トップ オンライン カジノ-基质相互作用中的影响规律及其作用机制。
动画1. トップ オンライン カジノ与PIC水凝胶相互作用构建自己的“小房子”。红色代表PIC凝胶网络；绿色代表トップ オンライン カジノ。
水凝胶是体外模拟构建生物组织微环境的一种重要材料。但是，与大多数人工水凝胶相比，天然ECM并非单纯的线性弹性材料，它们表现出更为复杂的非线性力学性质，包括应力刚化（非线性弹性行为），机械可塑性以及具有时间依赖性的粘弹性（应力松弛）等，从而形成一个动态的力学环境，指导トップ オンライン カジノ发展。在本工作中，我们基于拥有非线性力学性质和纤维状结构的螺旋聚异腈多肽（Polyisocyanopeptides, PIC）仿生水凝胶（图1a），在人工合成材料中实现了トップ オンライン カジノ-基质的双向相互作用的重建及表征。从动画1可以看出，随着时间延长，トップ オンライン カジノ不断地与PIC凝胶网络相互作用，诱导基质重塑，形成密实化的微环境，为自己建造了一个“小房子”。荧光成像表明，トップ オンライン カジノ能够诱导周围的PIC网络结构发生密实化和定向排列（白色和红色箭头），甚至介导トップ オンライン カジノ间的机械通讯（图1b）。在此基础上，本工作针对PIC水凝胶开发了活トップ オンライン カジノ流变（Live-cell rheology）（图1c）、无需荧光微珠的牵引力显微镜技术(Bead-free TFM)（图1d）及其分析软件，利用上述技术研究了トップ オンライン カジノ诱导的基质刚化和长距离力学传输等トップ オンライン カジノ-基质交互作用。此外，通过改变PIC水凝胶的应力刚化性质，调控トップ オンライン カジノ行为及其与基质的相互作用。最后，系统对比了PIC水凝胶与胶原蛋白（Collagen）和基质胶（Matrigel）等天然トップ オンライン カジノ外基质在调控トップ オンライン カジノ行为方面的应用（图1e）。总之，本工作系统性展示了PIC水凝胶的仿生性和可控性，有望在组织工程、再生医学和生物力学研究领域中发挥独特作用。
图1. （a）PIC的化学结构式及GRGDS和荧光染料Atto647N功能化修饰（左），螺旋结构示意图（右）；（b）トップ オンライン カジノ诱导PIC发生基质重塑、纤维定向排列及密实化（红色和白色箭头），以介导トップ オンライン カジノ间机械通讯。（c）活トップ オンライン カジノ流变表征トップ オンライン カジノ诱导基质刚度增加；（d）TFM技术表征トップ オンライン カジノ在PIC水凝胶和重组天然胶原蛋白水凝胶及Matrigel基质中诱导的基质位移（彩色箭头）；（e）不同水凝胶中的トップ オンライン カジノ形貌和トップ オンライン カジノ牵引力传输距离比较。
袁宏博副教授是本文第一作者兼通讯作者，邢成芬教授为共同作者，比利时鲁汶大学Susana Rocha教授和荷兰奈梅亨大学Paul Kouwer教授为共同通讯作者。河北工业大学生命科学与健康工程学院为第一通讯单位。该课题得到了中国国家自然科学基金委、深圳市科创委、欧盟地平线2020玛丽居里项目、欧洲分子生物学会、比利时自然科学基金委等科技项目的资助。近年来，袁宏博副教授在トップ オンライン カジノ外基质的复杂非线性力学性质探索，仿生智能水凝胶体系构建和トップ オンライン カジノ生物力学研究领域积累了大量的经验和基础，2019年入选欧盟第七研究框架“玛丽•居里学者”人才计划，2020年获得欧洲分子生物学组织（EMBO）短期访问学者计划，并获得河北省优秀青年科学基金和河北省高层次留学引进人才资助。
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图文：张晓晨 审核：张轶
