网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

《Acta Biomaterialia》仿生水凝胶平台模拟视网膜色素上皮细胞与感光细胞物理相互作用

0
分享至


在人体眼中,视网膜色素上皮细胞与感光细胞之间存在着密切的物理相互作用,这对于维持视网膜的健康和功能至关重要。然而,现有的体外细胞培养系统难以真实地重建这一关键的RPE-视网膜界面,特别是无法模拟RPE顶侧与感光细胞外节之间相互交联的精细结构。这一技术空白限制了科学家对RPE如何维持视网膜功能、特别是在其核心生理过程——每日吞噬并更新感光细胞外节老化尖端——中的生物力学机制进行深入研究。因此,开发一种能够模拟RPE-视网膜物理界面、并允许量化研究两者间力学相互作用的体外模型,成为该领域亟待解决的关键问题。

基于以上问题,芬兰坦佩雷大学研究团队Teemu O. Ihalainen、Soile Nymark教授团队开发出一种仿生水凝胶平台,成功模拟了视网膜色素上皮细胞与感光细胞之间的物理相互作用,首次证实RPE细胞在吞噬感光细胞外节过程中会产生显著的牵引力,相关成果以《Biomimetic hydrogel platform reveals active force transduction from retinal pigment epithelium to photoreceptors》为题,发表在《Acta Biomaterialia》期刊上。


图1:RPE-水凝胶相互作用示意图

制备方案:

聚丙烯酰胺水凝胶的构建:将丙烯酰胺和双丙烯酰胺按10%和0.03%的比例在PBS中混合,真空脱气后加入0.2% TEMED和1%过硫酸铵引发聚合。将混合液滴加在塑料细胞培养皿盖上,盖上更小尺寸的培养皿盖,室温聚合20分钟。聚合后用打孔器将水凝胶切割成直径6mm的圆片,以适应24孔细胞培养insert。

水凝胶表面功能化:将水凝胶在2 mg/mL L-DOPA中避光孵育30分钟,PBS洗涤两次。然后用0.1 mg/mL Matrigel孵育1小时,PBS洗涤一次。使用前用紫外光灭菌15分钟。

文章亮点:

第一,成功构建了可模拟RPE-视网膜界面机械特性的仿生水凝胶平台。研究选用弹性模量为2.8 kPa的聚丙烯酰胺水凝胶(模拟感光细胞层刚度),通过L-DOPA介导的Matrigel涂层模拟光感受器间基质。该平台首次实现了RPE细胞顶侧与仿生材料的物理相互作用建模。

第二,验证了水凝胶对RPE细胞形态和功能的兼容性。免疫荧光染色显示,与水凝胶共培养的RPE细胞正常表达Na⁺/K⁺-ATPase、CRALBP、Claudin-19、Bestrophin、ZO-1、Ezrin等特征性标志物,VEGF分泌呈现正常的基底侧优势极性和时间依赖性增加。

第三,量化了RPE与仿生视网膜之间的粘附力。通过流变学粘附测试测得RPE-水凝胶最大粘附力约50±10 mN(相当于1700±400 pN/μm²),粘附能约11.2±4.9 μJ/cm²。证实粘附依赖于完整的肌动蛋白细胞骨架。

第四,证实RPE细胞能向顶端水凝胶传递牵引力。牵引力显微镜分析显示,RPE细胞产生平均430±180 Pa(pN/μm²)的侧向应力。细胞松弛素D处理后牵引应力显著降低,证明力的产生源于RPE细胞的肌动蛋白骨架收缩性。

第五,揭示了RPE在感光细胞外节吞噬过程中主动产生并聚焦物理力。将POS颗粒嵌入水凝胶表面后,RPE细胞在POS附近产生显著的牵引应力,显著高于无POS区域。细胞松弛素D处理后牵引应力降低。该发现突破了RPE被动清除脱落POS的传统观点,支持RPE作为机械活动参与者的新认知。

https://doi.org/10.1016/j.actbio.2025.09.002

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
江苏镇江一执法人员开公车收礼被监控拍下,举报人向12345反映后,竟接到对方哥哥电话让其做伪证;最新回应:已上报纪委驻派组

江苏镇江一执法人员开公车收礼被监控拍下,举报人向12345反映后,竟接到对方哥哥电话让其做伪证;最新回应:已上报纪委驻派组

蓬勃新闻
2026-06-23 20:27:44
陪玩陪睡只是皮毛!继手伸进裤子后,又一女星自曝,50多都不放过

陪玩陪睡只是皮毛!继手伸进裤子后,又一女星自曝,50多都不放过

不似少年游
2026-06-22 19:32:51
“多名艺人痛失艺名”,节目单公布多人真名:宋祖儿本名孙凡清、冯绍峰本名冯威、丁禹兮本名丁舟杰

“多名艺人痛失艺名”,节目单公布多人真名:宋祖儿本名孙凡清、冯绍峰本名冯威、丁禹兮本名丁舟杰

洪观新闻
2026-06-23 15:11:08
乌兹队医:我不明白为什么卡纳瓦罗在意大利没有得到认可

乌兹队医:我不明白为什么卡纳瓦罗在意大利没有得到认可

懂球帝
2026-06-23 15:00:07
李嘉欣过56岁生日,一身贵妇装拎9.7万包包现身,许晋亨陪切蛋糕

李嘉欣过56岁生日,一身贵妇装拎9.7万包包现身,许晋亨陪切蛋糕

潋滟晴方DAY
2026-06-24 13:22:44
被41岁C罗打爆 亚洲5000万中卫丢5球后崩溃痛哭 队友拥抱+B席安慰

被41岁C罗打爆 亚洲5000万中卫丢5球后崩溃痛哭 队友拥抱+B席安慰

我爱英超
2026-06-24 05:42:19
北京一65岁大爷,40年雷打不动每顿喝酒3两,揭开喝酒“5大误区”

北京一65岁大爷,40年雷打不动每顿喝酒3两,揭开喝酒“5大误区”

涛哥美食汇
2026-06-24 09:02:11
辛芷蕾新造型美疯,“白衬衫+灰色阔腿裤”,丝巾绑棒球帽好松弛

辛芷蕾新造型美疯,“白衬衫+灰色阔腿裤”,丝巾绑棒球帽好松弛

明星私服穿搭daily
2026-06-24 09:21:55
沈铭权任宁波市代市长

沈铭权任宁波市代市长

新京报
2026-06-24 12:11:22
603259,强势涨停!CRO概念股,集体爆发!

603259,强势涨停!CRO概念股,集体爆发!

证券时报e公司
2026-06-24 13:57:04
金龟子自曝每月退休金 8900 元,和丈夫青岛养老,被众人怒批在炫富

金龟子自曝每月退休金 8900 元,和丈夫青岛养老,被众人怒批在炫富

乡野小珥
2026-06-22 10:23:34
活力中国调研行|雄安新区:人工智能产业聚力跃升

活力中国调研行|雄安新区:人工智能产业聚力跃升

新华社
2026-06-23 20:38:15
降幅25%!上海松江一楼盘“贴着成本线”抢客

降幅25%!上海松江一楼盘“贴着成本线”抢客

中国房地产报官方号
2026-06-24 10:12:35
美联储再次举起带血镰刀,照搬97年洗劫亚洲那套,来收割全球财富

美联储再次举起带血镰刀,照搬97年洗劫亚洲那套,来收割全球财富

丁丁鲤史纪
2026-06-24 10:47:58
为什么今年没人提“消费降级”了?

为什么今年没人提“消费降级”了?

黯泉
2026-05-20 17:47:21
形势有多严峻?坐标上海:80末90初程序员都开始失业,评论区炸了

形势有多严峻?坐标上海:80末90初程序员都开始失业,评论区炸了

慧翔百科
2026-05-14 09:00:11
成都产业投资集团原董事长石磊接受审查调查

成都产业投资集团原董事长石磊接受审查调查

界面新闻
2026-06-23 17:15:38
局势恶化!菲律宾全面反华,连开3枪逼中国认栽,中国绝不退让

局势恶化!菲律宾全面反华,连开3枪逼中国认栽,中国绝不退让

你是佛的弟子
2026-06-24 03:43:13
早泄新药上市

早泄新药上市

药智网网易号
2026-06-22 11:17:32
娃哈哈换“姓”了!宗馥莉另立门户,为让三个私生子彻底翻不了身

娃哈哈换“姓”了!宗馥莉另立门户,为让三个私生子彻底翻不了身

天天热点见闻
2026-06-08 03:19:57
2026-06-24 14:27:00
高分子材料科学 incentive-icons
高分子材料科学
学习《高分子材料科学》进展
2806文章数 6500关注度
往期回顾 全部

科技要闻

豆包专业版上线:定价68-500元每月

头条要闻

内塔尼亚胡:执政30年 没服过任何一个美国总统

头条要闻

内塔尼亚胡:执政30年 没服过任何一个美国总统

体育要闻

字母哥,会把凯尔特人拆了吗?

娱乐要闻

向佐向佑兄弟合体直播!母子终于和解

财经要闻

爆料人:如果我错了,赔偿坐牢都接受

汽车要闻

施鹏泽:为什么奥迪E7X强调座舱气味安全?

态度原创

时尚
教育
数码
公开课
军事航空

被40万人追更的火焰魔术师,重塑古老灯工玻璃

教育要闻

做多了也不行啊,都不会做,这怎么办?

数码要闻

海尔:未来两年家用主动智能空调将全面普及 空调将成全屋空气中枢

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

伊朗代表:霍尔木兹海峡已免费开放

无障碍浏览 进入关怀版