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Las células ensamblan fibronectina, la principal proteína de la matriz extracelular (MEC), en matrices fibrilares, que sirven como andamios arquitectónicos en 3D para proporcionar, junto con otras proteínas de la MEC, entornos específicos del tejido. Aunque enfoques recientes permiten bioingeniería de matrices fibrilares de fibronectina en 3D in vitro, sigue siendo elusivo cómo la fibronectina puede ser coensamblada con otras proteínas de la MEC en matrices fibrilares 3D complejas que recapitulan composiciones específicas del tejido y respuestas celulares. Aquí, presentamos la ingeniería de matrices 3D fibrilares con plantilla de fibronectina que pueden ser complementadas con otras proteínas de la MEC, incluyendo vitronectina, colágeno y laminina para asemejarse a las arquitecturas de la MEC observadas in vivo. Para el coensamblaje de diferentes proteínas de la MEC, empleamos sus mecanismos innatos de fibrilación, incluyendo fuerzas de cizallamiento, interacciones electrostáticas dependientes del pH o dominios de unión específicos. Al recapitular varias composiciones y morfologías específicas del tejido de la MEC, las grandes matrices extracelulares fibrilares multi-compuestas en 3D pueden guiar la adhesión de fibroblastos, la formación de tejido de fibroblastos en 3D o la morfogénesis del tejido de células epiteliales. En otros ejemplos, personalizamos matrices fibrilares multi-compuestas en 3D para apoyar el crecimiento de redes neuronales que propagan señales y de organoides cerebrales humanos. Prevemos que estas matrices de MEC fibrilares en 3D pueden ser ajustadas en escala y composición para modular respuestas específicas del tejido a través de diversas escalas de longitud y sistemas biológicos, y así avanzar en estudios multifacéticos de sistemas biológicos celulares.
Ahn et al. (Mon,) estudiaron esta cuestión.