科学家构建仿生微环境,揭示应力松弛调控发育原理

中国科学院动物研究所研究员顾奇团队通过构建力学性质可精细调控的三维仿生微环境体系,系统揭示了应力松弛这一关键粘弹性参数在调控发育过程中的核心作用。相关成果发表于《自然通讯》。 组织生长发育不仅由分子信号调控,物理微环境同样发挥着关键作用。然而,传统体外模型在材料结构和力学行为上过于静态,难以重现体内组织所具有的动态物理特性,从而限制了对发育调控机制的深入认识。 研究团队以子宫蜕膜细胞外基质为仿生对象,围绕其柔软、多孔且可动态重塑的物理特征,对三维水凝胶材料的浓度、孔隙结构和力学参数进行系统优化,构建出在整体力学水平上接近体内组织的仿生微环境。 通过进一步的材料改性,研究人员在不显著改变材料刚度和结构的前提下,独立调节水凝胶的应力松弛行为。结果发现,具有较快应力松弛特性的仿生微环境,能够显著促进细胞与基质之间的黏附结构形成,增强细胞对外界物理信号的感知与响应,从而为复杂发育过程的有序推进提供必要条件。这一结果表明,相较于......阅读全文

科学家构建仿生微环境,揭示应力松弛调控发育原理

  中国科学院动物研究所研究员顾奇团队通过构建力学性质可精细调控的三维仿生微环境体系,系统揭示了应力松弛这一关键粘弹性参数在调控发育过程中的核心作用。相关成果发表于《自然通讯》。  组织生长发育不仅由分子信号调控,物理微环境同样发挥着关键作用。然而,传统体外模型在材料结构和力学行为上过于静态,难以重

仿生蛛网打造新型室温微芯片传感器

  受自然界蜘蛛网启发,荷兰代尔夫特理工大学研究人员将纳米技术和机器学习相结合,成功设计出一种可在室温下工作的、极为精确的微芯片传感器——“蛛网纳米机械谐振器”。该设备属于迄今世界上最精确的传感器之一,能在与日常噪声极端隔离的情况下振动,表现出超过10亿的机械品质因数,是量子技术和传感技术结合的典范

中国科大实现微纳米仿生器件可控制备

  5月20日,中国科学技术大学工程科学学院微纳加工研究团队及其合作者,利用飞秒激光微纳米打印结合可控的毛细力驱动技术,实现了多种类型的微纳米尺度组装体的可控制备,并将其成功应用于微小物体的选择性捕获和释放。国际著名学术期刊《美国科学院院刊》5月18日在线发表了这一成果。  壁虎能够爬墙,是因为脚掌

微流控芯片在仿生研究中的应用

  沿着仿生模拟的研究方向和思路,使得微流控芯片技术对于细胞与微环境时空控制方面的能力在动物细胞生物相关性研究中得到了充分的展示。HO等[30]设计制备了一种细胞捕获芯片,可以通过芯片底层同心电极阵列的电场诱导实现肝细胞在微腔内的辐射式串珠状排列,然后将人脐静脉内皮细胞灌注人间隙,用以模拟肝脏组织。

论述冷凝微滴自驱离纳米仿生界面机理

  近年来,中科院苏州纳米所高雪峰课题组对冷凝微滴自驱离纳米仿生界面的设计、制备、性能调控及潜在应用展开了一系列探索。日前,他们受邀对冷凝微滴自驱离纳米仿生界面最新研究进展进行了专题报道及评述,文章涉及功能界面的生物原型、机理及构筑原则、金属基功能界面的制备方法及其在能源相关应用领域的最新进展,还总

造血微环境的概念

造血微环境又称为造血干细胞龛,指造血器官实质细胞四周的支架细胞、组织。由骨髓中邻近造血干细胞的支持细胞构成,包括微血管系统、末梢神经、网状细胞、基质以及基质细胞分泌的细胞因子。参与造血干细胞的维持、自我更新和定向分化。1978年Schofield第一次提出了造血干细胞龛的概念。

造血微环境的定义

造血微环境是指造血器官实质细胞四周的支架细胞、组织。它包括微血管系统、末梢神经、网状细胞、基质以及基质细胞分泌的细胞因子。

窥见肾癌免疫微环境

  单细胞转录组学分析展示了肾癌中复杂的肿瘤免疫微环境,揭示了形成肿瘤“免疫回路”的细胞的相互作用。细胞图像来自Steven Moskowitz、肾脏和循环回路来自Shutterstock,图片由David Braun设计图片来源:Steven Moskowitz等人/CELL PRESS  在本期

什么是造血诱导微环境?

局限在造血器官或组织内的具有特异性的结构及生理功能的环境,有造血器官中的基质细胞,由其分泌的细胞外基质和各种造血调节因子组成。

肿瘤微环境概念和特点

肿瘤微环境是指肿瘤的发生、生长及转移与肿瘤细胞所处的内外环境有着密切关系,它不仅包括肿瘤所在组织的结构、功能和代谢,而且亦与肿瘤细胞自身的(核和胞质)内在环境有关。肿瘤细胞可以通过自分泌和旁分泌,改变和维持自身生存和发展的条件,促进肿瘤的生长和发展。全身和局部组织亦可通过代谢、分泌、免疫、结构和功能

微环境的定义和功能

"微环境"指的是细胞间质及其中的体液成分,参与构成细胞生存的微环境,微环境的稳定是保持细胞正常增殖、分化、代谢和功能活动的重要条件,微环境成分的异常变化可使细胞发生病变。

肿瘤微环境的研究意义

肿瘤与环境,两者既是相互依存,相互促进,又是相互拮抗,相互斗争的。它是现代肿瘤生物学的一个关键和核心的问题。近年来由于肿瘤细胞学和分子生物学的进展,人们对于肿瘤和环境的相互关系有了更加深入的了解。这不仅对于认识肿瘤的发生、发展、转移等有着重要的意义,而且对于肿瘤的诊断、防治和预后亦有着重要的作用。除

仿生四足机器人“嗅出”危险环境的有害气体

近日,美国化学会新闻周刊(ACS News Service Weekly PressPac)以《仿生四足机器人“嗅出”危险环境的有害气体》为题,报道了暨南大学环境与气候学院副研究员胡斌及其合作团队的最新研究成果。这是美国化学会新闻周刊继2020年报道了胡斌团队的研究工作之后再度报道该课题组的研究进展

PNAS:重塑微环境的骨癌杀手

  BWH(Brigham and Women's Hospital)和DFCI(Dana-Farber Cancer Institute)的科学家们开发了一个以纳米颗粒为基础的新型药物递送系统,这一系统不仅能够精确靶标骨髓微环境并对骨癌细胞展开攻击,还能够通过增加骨强度和骨量抑制骨癌的发展。这项研

胶质瘤微环境相关研究

  脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤。采用手术、大剂量化疗和放疗等综合措施治疗能取得较好的治疗效果,但其总体预后仍较差,尤其是恶性程度较高的胶质母细胞瘤。胶质瘤干细胞(GSC)在胶质母细胞瘤对抗常规治疗以及肿瘤复发中可能起关键作用。此外,GSC所处的肿瘤微环境与GSC的发生发展有关,这为

“种子与土壤”——肿瘤与其微环境

  肿瘤并不是一个孤岛,而是由肿瘤细胞、多种基质细胞(如成纤维细胞、免疫和炎性细胞、脂肪细胞、胶质细胞、平滑肌细胞等)以及细胞外基质构成的有机体。一百多年前,Paget即提出肿瘤“种子与土壤”的假说:肿瘤细胞作为“种子”,其发生和转移依赖于周围的微环境“土壤”。肿瘤细胞是核心,其周围的细胞及非细胞组

Science:微环境让肿瘤更加难缠

  Science杂志发表的一项最新研究表明,肿瘤抵抗癌症治疗并不一定是出了内部问题。研究人员发现,大脑肿瘤与肿瘤微环境的相互作用,也会使其对药物产生抗性。好在用药物靶标相关信号通路可以解决这个问题。  多形性胶质母细胞瘤(GBM)是一种常见的侵袭性成人脑瘤,现有标准疗法只能稍许延长患者的生命,大多

关于肿瘤微环境的研究意义

  肿瘤与环境,两者既是相互依存,相互促进,又是相互拮抗,相互斗争的。它是现代肿瘤生物学的一个关键和核心的问题。近年来由于肿瘤细胞学和分子生物学的进展,人们对于肿瘤和环境的相互关系有了更加深入的了解。这不仅对于认识肿瘤的发生、发展、转移等有着重要的意义,而且对于肿瘤的诊断、防治和预后亦有着重要的作用

Nature:肿瘤微环境决定肝癌类型

近日,《Nature》期刊以“Necroptosis microenvironment directs lineage commitment in liver cancer”为题发表了这一最新研究,由德国图宾根大学医院、癌症联合会的Lars Zender教授领导的国际小组发现:肿瘤微环境(包

微环境对肿瘤免疫的影响

迄今为止,宿主肿瘤微环境对肿瘤免疫逃逸的关注不够。1991年,从肿瘤微循环的特征出发,首次提出血液、淋巴和间质液的某些成分在恶性肿瘤组织(称为肿瘤内部环境)中流动可能不是免疫因子和细胞免疫反应的最佳状态,其低氧、低pH和低营养状态不足以为细胞免疫反应提供必要的营养和能量,也不利于免疫细胞与攻击目标之

微流控芯片制作的环境

超净间:超净间(Clean Room),亦称为无尘室或清净室。「超净间」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化,其室内

兰州化物所仿生材料表面微纳米结构三维优化获进展

  将仿生学与纳米科学相结合,开展用于摩擦学领域的仿生结构、功能及结构-功能一体化材料的研究,可在基础科学和应用技术之间架起一座桥梁,从而为摩擦学领域所使用的新型结构、功能及结构功能一体化材料的设计、制备和性能研究提供新概念、新原理和新方法。自然界中很多动植物表面都具有稳定的超疏水性,它们既拥有高接

兰州化物所仿生微纳米复合双层结构材料研究取得系列成果

  仿生纳米材料是材料领域的研究热点之一,国内外材料科学工作者围绕仿生纳米材料的制备及其功能性开展了大量的研究工作。  在中国科学院“百人计划”和国家自然科学基金委的支持下,中国科学院兰州化学物理研究所仿生摩擦材料课题组(BMT)自2001年以来围绕仿生纳米结构材料开展了一

苏州纳米所冷凝微滴自驱离纳米仿生界面研究获进展

  中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所高雪峰课题组在冷凝微滴自驱离纳米仿生界面的设计、制备、性能调控及潜在应用上取得研究进展。  受蝉翼及弹射孢子表面冷凝液滴融合自去除原理启发,高雪峰课题组首先仿制了聚合物纳米乳突及纳米锥阵列结构,冷凝动力学研究显示,聚合物纳米乳突顶部尖锐化是确保冷凝微滴融合自

环境微塑料专题研讨会

  近年来,微塑料 (Microplastics)的环境污染及其生态和人体健康风险已经引起了国内外高度关注。为此,2016 年国家科技部启动了“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究” 重点研发专项。此外,陆地环境微塑料污染也是值得关注的一个重要领域,甚至大气环境中也发现了微塑料的存在。目前,我国

Cell:肿瘤微环境中的代谢战争

  肿瘤微环境是指肿瘤周围的细胞和组织,与癌症的发生和发展有着密切的关系。虽然目前的癌症治疗主要以肿瘤为目标,但人们已经逐渐意识到了肿瘤微环境的重要性。  华盛顿大学的科学家们最近在Cell杂志上发表文章指出,肿瘤细胞和T细胞在肿瘤微环境中进行着一场激烈的葡萄糖争夺战。这种代谢竞争会影响T细胞的杀伤

最理想的细胞微环境是什么?

(1)比表面积(表面积/体积)大(2)细胞外基质(extracellular matrixc, ECM),由细胞分泌到细胞外间质中的大分子物质,构成复杂的网架结构,支持并连接组织结构、调节组织的发生和细胞的生理活动,主要是一些多糖和蛋白, 或蛋白聚糖。(3)整合素(integrin),是细胞表面受体

肿瘤微环境分析指导癌症治疗

  在免疫疗法时代,癌症生物学家依靠新一代工具来了解肿瘤和免疫细胞之间的相互作用是如何影响疾病进程的。  虽然Sean Bendall是一名病理学家,但最近却成了一名图谱制作者,他使用尖端的蛋白质绘图技术来描绘出肿瘤组织的变幻莫测的景观。  这项技术由Bendall在加州斯坦福大学(Stanford

造血微环境异常所致贫血

1)骨髓基质和基质细胞受损所致贫血 骨髓坏死、骨髓纤维化、骨髓硬化症、大理石病、各种髓外肿瘤的骨髓转移以及各种感染或非感染性骨髓炎,均可因损伤骨髓基质和基质细胞,造血微环境发生异常而影响血细胞生成。2)造血调节因子水平异常所致贫血 干细胞因子(SCF)、白细胞介素(IL)、粒-单系集落刺激因子(

免疫肿瘤微环境的组成及特点

免疫肿瘤微环境被称为肿瘤的“第七大标记性特征”,由固有免疫细胞、适应性免疫细胞、细胞因子、细胞表面分子等组成。这些免疫组分构成了复杂的调控网络,在肿瘤发生、发展中起着举足轻重的作用。本章节将对免疫肿瘤微环境的组成特点及肿瘤免疫微环境的重塑进行介绍。1、免疫细胞免疫肿瘤微环境中包含参与机体免疫反应的所