基板に接触する細胞の運動挙動：界面剛性が細胞の広がりを導く

基板剛性の影響下での細胞の広がりの詳細な挙動を説明するために、0.1 kPaから40 kPaの範囲でのバルク剛性を持つポリジメチルシロキサン（PDMS）およびポリアクリルアミド（PAAm）の表面で培養されたA549細胞がその場で観察された。PAAm上の細胞の広がりの挙動は、広がり速度と基板剛性との間に正の相関関係を示した。PAAmゲルとコラーゲンの変形を計算した結果、細胞の挙動を決定するのはマトリックスのテザリングではなくPAAmのバルク剛性であった。一方、PDMSのバルク剛性を変化させても細胞の広がりの挙動には影響がなかった。シミュレーション分析に基づくと、PDMS表面のUV放射によって誘発されたシリカ様層の弾性が、材料のバルク剛性よりも細胞と基板の相互作用を支配していることが示され、主に界面剛性が細胞の広がりを導いていることを示唆している。そして、細胞の広がりの動力学は、絶対速度理論に基づいて初めてモデル化された。