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新型水凝胶微型机器可能会改变我们研究活组织的方式
科学家们设计了一种芯片实验室系统，能够对模拟细胞外基质的生物材料施加精确控制的机械力。在体内，细胞被称为细胞外基质的复杂三维支架包围。细胞与周围结构之间的物理相互作用对于许多生物功能至关重要。马克斯·普朗克研究所的研究人员 [...]
来源:SciTech日报科学家们设计了一种芯片实验室系统，能够对模拟细胞外基质的生物材料施加精确控制的机械力。
在体内，细胞被称为细胞外基质的复杂三维支架包围。细胞与周围结构之间的物理相互作用对于许多生物功能至关重要。
马克斯·普朗克光科学研究所的研究人员创建了一个围绕响应性水凝胶结构构建的新芯片实验室平台。该系统可以对微小的细胞环境施加精心控制的压力。该方法最终可能支持旨在检测活组织机械异常的医学诊断。
芯片实验室方法模拟细胞的生物力学
细胞外基质不断地通过机械力重塑。这种重塑对于正常发育、维持生理平衡（体内平衡）和伤口修复至关重要。
在实验室条件下重现这些机械变化有助于科学家更好地了解疾病是如何产生的。然而，早期的技术很难融入紧凑的芯片实验室设备中，并且无法提供详细研究所需的精度水平。
该研究所领导的独立研究小组“分子生物物理学与生命物质”的 Katja Zieske 博士和她的同事现在推出了一种技术，可以精确控制芯片上生物聚合物网络内的机械扰动。这些干扰可以在规定的地点和时间施加。然后研究人员可以在显微镜下观察受影响的生物结构如何反应。
智能水凝胶作为微型机器
该系统依赖于智能水凝胶微观结构。水凝胶是基于聚合物的材料，当暴露于特定的触发因素（例如光或温度）时会改变其形状。根据刺激，它们会收缩或膨胀。