A microfluidic model artery for studying the mechanobiology of endothelial cells
혈관 내피 세포의 기계 생물학 연구를 위한 미세유체소자 내 동맥 모델 개발
- 주제(키워드) Microfluidics , hydrogels , vascular mechanobiology , endothelial cells , 미세유체 , 하이드로젤 , 혈관 기계생물학 , 내피세포
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김정욱
- 발행년도 2021
- 학위수여년월 2021. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- UCI I804:11029-000000066036
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
Recent vascular mechanobiology studies suggested that endothelial cells (ECs) convert multiple mechanical forces into functional responses in a non-additive way and signaling pathways regulating cytoskeletons may be shared among the processes of converting individual forces. However, previous in vitro EC culture platforms are inherent with extraneous mechanical components, which may saturate or insufficiently activate the shared signaling pathways and accordingly, may misguide EC mechanobiological responses being investigated. Here, we report a more physiologically relevant model artery that accurately reproduces most of the mechanical forces found in vivo, which can be individually varied in any combination to pathological levels to achieve diseased state. By mimicking mechanical microenvironments of early-stage atherosclerosis, we demonstrated that the elevated mural stress strongly correlated with the disruption of barrier integrity, suggesting that boundaries of an initial lesion could be sites for efficient disease progression.
more초록/요약
최근의 혈관 기계 생물학 연구는 내피세포 (EC) 가 여러 기계적 힘을 비가산적 방식으로 기능적 반응으로 변환하고 세포 골격을 조절하는 신호 경로가 개별 힘을 변환하는 과정에서 공유 될 수 있음을 제안하였다. 그러나, 이전의 시험관 내 EC 배양 플랫폼은 외부 기계적 구성요소에 내재되어있어 공유된 신호경로를 포화시키거나 불충분하게 활성화 할 수 있으므로 EC 기계생물학적 반응을 잘못 조사될 수 있다. 여기, 우리는 질병상태를 재현하기 위해 병리학적 수준의 개별적으로 변화할 수 있는 생체 내에서 발견되는 대부분의 기계적 힘을 정확하게 실현하는 보다 생리적으로 관련된 동맥 모델을 보고한다. 초기단계 죽상 동맥경화증의 기계적 미세환경을 요약함으로써, 우리는 상승된 벽화 스트레스가 장벽 무결성의 파괴와 강한 상관 관계가 있음을 입증했으며, 이는 초기 병변의 경계가 효율적인 질병 진행을 위한 영역이 될 수 있음을 제안하였다.
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