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Die mechanischen Eigenschaften von Substraten unter Zellen können tiefgreifende Auswirkungen auf die Zellstruktur und -funktion haben. Um den Einfluss der Deformierbarkeit von Substraten auf das Wachstum neuronaler Zellen zu untersuchen, wurden proteinlaminierte Polyacrylamid-Gele mit unterschiedlichen Mengen an Bisacrylamid vorbereitet, um Substrate mit variierender Deformierbarkeit und elastischen Modulen von 500 bis 5500 dyne/cm zu erzeugen. Mäuse-Rückenmark primäre neuronale Zellen wurden auf den Gelen ausgebracht und durften mehrere Wochen in Kultur wachsen und Neuriten ausbreiten. Während Neuronen gut auf den Gelen wuchsen, überlebten Glia, die normalerweise zusammen mit den Neuronen kultiviert werden, auf diesen deformierbaren Substraten nicht, obwohl die chemische Umgebung für ihr Wachstum zulässig war. Die Flexibilität des Substrats hatte auch einen signifikanten Einfluss auf die Neuritenverzweigung. Neuronen, die auf weicheren Substraten wuchsen, bildeten mehr als dreimal so viele Verzweigungen wie diejenigen, die auf steiferen Gelen wuchsen. Diese Ergebnisse zeigen, dass die mechanischen Eigenschaften des Substrats die Bildung von Neuritenverzweigungen spezifisch lenken, die für angemessene synaptische Verbindungen während der Entwicklung und Regeneration kritisch sind.
Flanagan et al. (Sun,) haben diese Frage untersucht.