太贊了！常大鄧林紅團(tuán)隊(duì)在細(xì)胞微組織生物力學(xué)領(lǐng)域取得突破性研究成果

機(jī)械力在生物組織形態(tài)發(fā)生和重塑中發(fā)揮獨(dú)特的作用，近年來(lái)成為國(guó)際研究熱點(diǎn)。然而，對(duì)于胚胎發(fā)育等重要生理病理過(guò)程中超軟組織大幅度收縮的生物力學(xué)行為及其調(diào)控機(jī)制的研究則一直進(jìn)展非常緩慢，這主要是因?yàn)槟壳叭狈��?duì)超軟組織收縮力精確測(cè)量的技術(shù)手段。針對(duì)這一技術(shù)難題，我校生物醫(yī)學(xué)工程與健康科學(xué)研究院院長(zhǎng)鄧林紅教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并制備了一種高靈敏性的微弦力學(xué)傳感器并在其上構(gòu)建三維細(xì)胞微組織，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞微組織變形過(guò)程中作用力變化的實(shí)時(shí)測(cè)量。

論文第一作者、通訊作者王翔研究員（左三）、并列第一作者高薔同學(xué)（左二）及共同通訊作者鄧林紅教授（左一）合影

高薔同學(xué)做實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微組織細(xì)胞收縮力與其力學(xué)邊界條件呈負(fù)相關(guān)，維持變形所需的收縮力相差巨大。同時(shí)，研究證實(shí)微組織的收縮力由細(xì)胞和胞外基質(zhì)產(chǎn)生，在超軟微組織（<500 Pa）中，隨著組織的逐漸硬化，細(xì)胞所產(chǎn)生的力逐漸減小，而胞外基質(zhì)張力所占比例則逐漸增大。這些研究，不僅證實(shí)了細(xì)胞微組織在不同力學(xué)邊界條件下的力學(xué)響應(yīng)差異非常巨大，更首次揭示了超軟組織收縮過(guò)程中細(xì)胞收縮力與基質(zhì)張力之間的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系，這將有助于進(jìn)一步理解組織發(fā)育和維持過(guò)程中超軟細(xì)胞體系的力學(xué)調(diào)控機(jī)制，也有助于優(yōu)化組織工程中可注射水凝膠—細(xì)胞復(fù)合體等植入體在體內(nèi)的力學(xué)相容性。相關(guān)研究結(jié)果于9月2日在線發(fā)表在國(guó)際著名期刊《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊（PNAS）》上，這是我校首次作為唯一作者單位在《PNAS》上發(fā)表研究論文。

PNAS是世界最負(fù)盛名的基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)雜志之一，與Nature、Science和Cell并稱為國(guó)際四大學(xué)術(shù)期刊。論文第一作者王翔于2018年底回國(guó)加盟鄧林紅教授團(tuán)隊(duì)， 2020年獲聘江蘇特聘教授，并列第一作者為醫(yī)工院、藥學(xué)院 醫(yī)學(xué)院（籌）2018級(jí)碩士研究生高薔，團(tuán)隊(duì)青年教師韓瀟寧、布冰、劉磊等，本科生王龍飛與碩士研究生李?yuàn)W琦參與了研究工作，王翔、鄧林紅為論文共同通訊作者。該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、江蘇省科學(xué)技術(shù)廳、江蘇省教育廳項(xiàng)目的大力支持。

細(xì)胞微組織大幅收縮變形過(guò)程中測(cè)量收縮力的技術(shù)原理和主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果

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素材來(lái)源：醫(yī)工院 科技處

圖文：李晶晶 任濤

審核：張茹

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