通过电机离合器模型探索曲率和刚度双调节乳腺癌细胞运动能力及细胞牵引力表征

文章预览

乳腺 癌细胞的迁移是导致其死亡的主要原因，而迁移受细胞外基质（ECM）物理因素的显著调控。研究发现，ECM的曲率和刚度可以有效引导细胞在速度和方向上的迁移。然而，当这两种物理因素共同调控细胞迁移时，其作用程度尚不清楚。此外，乳腺癌细胞迁移的分子水平力学生物学机制和细胞牵引力（CTF）的分析也很重要，但缺乏系统的研究。因此，我们利用微流控平台构建了曲率和刚度可独立调控的水凝胶微球，作为乳腺癌细胞迁移的三维基底。我们发现细胞迁移速度与曲率呈负相关，与刚度呈正相关。此外，研究了曲率在分子水平上对粘着斑表达以及 F-actin 分配的影响。进一步，借助电机离合器数学模型和水凝胶微球应力传感器，得出结论，细胞感知物理因素（曲率和刚度）导致 CTF 发生变化，最终调节细胞运动。总之，我们采用了理论模型 ………………………………