다.형광 구슬이 포함된 폴리아크릴아미드
앞의 단원에서 설명한 바와 같이,실리콘 기판은 빠르게 움직이는 각질세포에 의해 가해지는 힘을 측정하는 데 가치가 있음이 입증되었다. 그러나 이러한 동일한 기질은 대부분의 포유류 세포를 연구하는 데 훨씬 덜 유용합니다. 추적 정확 하 게 계산 하려면 기판 운동 성 및 주어진된 세포 유형의 힘 생성에 맞게 조정 해야 합니다. 더 높은 힘을 발휘할 수있는 느리게 움직이는 셀에 대해 원하는 준수의 실리콘 기판을 정확하게 생성하는 것은 어렵습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 뎀보 와 왕(1999)은 서브 마이크로 미터 크기의 형광 구슬이 내장 된 폴리 아크릴 아미드 기판을 사용했습니다. 폴리 아크릴 아미드 하층의 준수는 단량체 및 가교제 농도를 변화시킴으로써 화학적으로 조정될 수있다(펠햄과 왕,1997). 폴리 아크릴 아미드는 실리콘 하층에 비해 몇 가지 추가적인 이점을 제공합니다. 변형의 넓은 범위에 걸쳐,그것은 선형 탄성 동작을 나타낸다. 또한,폴리 아크릴 아미드는 특정 세포 접착 리간드(넬슨 외., 2003). 그러므로,지배할 수 있는,정의한 방법에 있는 세포 접착 그리고 행동을 공부하기를 위한 완벽한 비계입니다.
기판의 변형이 셀에 의해 가해지는 견인력을 결정하는 데 사용되는 계산 방법은 앞서 언급한 응력화된 실리콘 하층에서 사용되는 방법과 매우 유사하다. 그러나 형광 마커를 사용하면 추적 방법과 정확한 변형 필드를 계산하는 기능이 크게 향상되었습니다.
뎀 보와 왕 결과 기술,견인 힘 현미경,섬유 아 세포 이동의 메커니즘을 명료 하 게 사용 하 여 여러 연구를 발표 했다. 특히,그들은 세포의 라멜리포디아가 전진 운동에 필요한 거의 모든 힘을 제공한다는 것을 보여 주었다. 2001 년). 그들의 결과는 라멜리포듐이 나머지 세포체와 구별되는 기계적 실체임을 나타낸다. 흥미롭게도,세포 내에서이 같은 기계적 분열은 아마도 자신의 운동성 행동의 차이를 설명,에이치-라스 변형 세포에 존재하지 않는 것 같습니다. 또한,베닝고 외. (2001)견인 세대 조절에 초점 유착의 역할을 조사 하 고 초점 유착의 크기는 역으로 생성 된 힘의 양을 관련 발견. 또한,유착의 분포는 견인력의 분포와 잘 일치하지 않습니다. 저자 결론 이러한 결과 초기 초점 단지 강한 추진력에 대 한 책임 및 수동 앵커리지 사이트—문학에서 널리 논의 된 결론으로 변화에 이러한 접착 사이트의 성숙 결과 나타낼 수 있습니다. 또한,뎀보 및 동료는 동적 역할을 조사하는 전면 대 후면 유착(. 2001 년 12 월 15 일(금),2001 년 12 월 15 일(금) 2004),초점 접착 키나아제(왕 외. 또한,섬유아세포 이동(무네바 외)에서 재생되는 스트레치 활성화된 칼슘 2+채널., 2004). 견인 힘 현미경을 사용 하 여,뎀 보와 동료 섬유 아 세포 마이그레이션에서 힘 생성의 역할을 이해에 상당한 진전을 만들었습니다.
폴리아크릴아마이드 겔을 사용하는 가장 중요한 기술적 진보 중 하나는 세포질 기질의 밀도의 변화 없이 세포질 기질의 순응도를 확실하게 제어할 수 있는 능력이다. 기판의 준수를 조정 견인 힘 현미경의 개발에 중요 한 전환점 거의 모든 셀 유형의 조사 및 기계적인 환경의 함수로 셀 동작의 이해에 대 한 허용 했다. 펠햄과 왕(1997)에 의한 연구 이전에,세포 이동 및 접착을 조사하는 대부분의 연구는 수용성 화학적 환경(화학 주성)에 반응하거나 기질(합 토성)에 공액 된 리간드에 반응하여 세포 이동에 초점을 맞추었다. 또한,셀의 기계적 환경을 포함 하는 연구 유체 전단 응력 및 기계적 스트레칭 등 부과 된 세력으로 인해 응답에 초점을 맞춘. 그러나,기판의 강성을 변화시킴으로써,펠햄과 왕(1997)은 연구자들이 세포 반응과 기계전달에 접근하는 방식에 상당한 변화를 일으켰다. 폴리아크릴아미드 하층을 사용하여,펠햄과 왕은 기계적 적합성을 변경하면서 기판상의 전자파 밀도를 일정하게 유지하였다. 그들은 섬유 아 세포는 그들의 기판의 기계적 준수에 적극적으로 응답 할 수 있는 입증 했다. 더 엄격한 젤에 세포는 더 퍼지고 고분고분한 젤에 세포 보다는 더 느리게 이동합니다. 또한,그들의 기판의 기계적 준수를 감지 하는 셀의 능력 초점 접착 구조 내에 포함 된 수많은 단백질의 인산화 상태를 변경 하는 그들의 능력에 반영 됩니다. 뻣뻣한 기질에 초점 접착은 더 크고,더 길며,안정되어 있는 반면,더 고분고분한 기질에 초점 접착은 더 적은 인산화를 포함하고 훨씬 불규칙하게 나타납니다. 이러한 결과 기계적 전기 신호 세포 접착 조절에 화학 신호 만큼 중요 한 있을 수 있습니다 제안 하는 첫 번째 했다.
펠햄과 왕(1997)의 정액 기사부터,다수 학문은 세포 행동에 대한 순응의 효력을 조사했습니다. 소호 등. (2000)는 폴리 아크릴 아미드 화학을 사용하여 강성의 단계를 포함하는 기판을 만들었습니다.이 기판은 서로 다른 컴플라이언스의 두 기판이 만나는 기판의 중심 영역입니다. 그들은 듀로틱스라는 동작을 보여줬는데,이 동작을 통해 세포는 기질의 순응도의 변화를 적극적으로 감지하고 반응할 수 있었다. 뻣뻣한 부드러운 전환의 경계를 타격에 부드러운 기판에 마이그레이션했다 셀,뻣뻣한 기판에 교차하는 것,뻣뻣한 기판에 셀 높은 견인 및 더 확산 영역을 전시하는 반면,중 수축 또는 뻣뻣한 부드러운 경계에 대한 응답으로 방향을 변경. 나중에,웡 등. (2003)소호 및 동료에 의해 수행 되었다 단계 보다는 오히려 준수의 그라데이션을 포함 하는 폴 리 아크릴 아미드 하이드로 겔에 마이그레이션할 섬유 아 세포의 능력을 조사 했다. 그들은 혈관 평활근 세포가 더 단단한 기질(15 킬로파스 대 25 킬로파스)보다 더 부드러운 기질에서 더 빨리 이동하는 경향이 있으며 세포가 더 단단한 기질에 축적되는 경향이 있음을 발견했습니다. 또한,그라디언트 준수 젤에 마이그레이션 패턴 셀 마이그레이션의 전형적인 무작위 도보 패턴 특성을 전시 하는 것 보다는 엄격한 젤 영역을 향해 지시 될 등장. 엥글러 외. (2004)더 준수 젤 셀 응답을 조사 하 고 응답은 액틴 세포 골격의 어셈블리에 의해 중재 큰 부분에 보여 주었다. 세포 골격의 변화를 테스트함으로써,엥글러와 동료들은 세포 내 액틴의 약간의 과발현이 소프트 젤 반응에서 볼 수있는 확산의 손실을 보상 할 수 있음을 보여줄 수 있었다. 또한,영 외. (2005)준수 감지에 대 한 감도 임계값 셀 형식 특정 및 셀 셀 연락처 또한 더 밀접 하 게 닮은 딱딱한 기판에 셀의 형태학 부드러운 기판에서 본 형태 변화를 구출 도울 수 있다(영 외., 2005). 전반적으로,듀로틱스에 대한 연구는 여전히 비교적 젊으며,세포가 어떻게 기질과 환경의 물질 특성을 기계적으로 감지하고 반응하는지에 대해 많이 배울 필요가 있습니다.
