ストレイン誘導アライメントのコラーゲンゲル

コラーゲンは動物生物学において最も豊富な細胞外ネットワーク形成タンパク質であり、自然および人工組織の両方で重要な役割を果たし、非常に優れた機械的多様性を持つ材料です。この多様性は、適用された荷重の下で非等方性かつ不均一な構造に改造するというほぼユニークな能力から生じます。この特性の起源を探るために、繊維ネットワークの機械的応答を調査するための一連の分析ツールと新しい実験セットアップを開発しました。このジオメトリは、in vivoで細胞によって課された典型的な変形プロファイルを模倣しています。 uncrosslinkedおよびcrosslinkedコラーゲンネットワークの両方に対する適用されたひずみの関数として、強い繊維配向と密度化を観察しました。この配向は、uncrosslinkedコラーゲンネットワークに不可逆的に刻まれており、マイクロスケールでの組織の構成に対するシンプルなメカニズムを示唆しています。しかし、crosslinkedネットワークは、uncrosslinkedゲルと同様の繊維配向と同じ幾何学的特性を示しますが、完全な可逆性を持っています。したがって、繊維を整列させるために塑性は必要ありません。逆に、私たちのデータは、この効果が繊維生物ネットワークの基本的な非線形特性の一部であることを示しています。