應(yīng)用舉例：

研究課題1：細(xì)胞力介導(dǎo)基質(zhì)重組，形成多細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)

研究背景：

血管生成是指在胚胎發(fā)育、器官生成和成年血管新生過程中從單個內(nèi)皮組細(xì)胞從頭形成血管網(wǎng)絡(luò)的過程。網(wǎng)絡(luò)形成實驗可以在體外模擬血管生成過程，當(dāng)把內(nèi)皮細(xì)胞接種在合適的微環(huán)境中時會自發(fā)形成類似毛細(xì)血管的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在對網(wǎng)絡(luò)形成實驗中的生化調(diào)節(jié)因子已經(jīng)有了很多研究，但對胞外基質(zhì)的力學(xué)和拓?fù)湫再|(zhì)還缺乏了解。

研究思路：

使用天色和人工纖維材料研究胞外基質(zhì)物理性質(zhì)（剛度、厚度、交聯(lián)度）對內(nèi)皮細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)組裝的影響機(jī)制。

研究方法：

1、制備matrixgel和DexMA電紡絲基底（圖1 a）。

圖1 胞外基質(zhì)力學(xué)性質(zhì)調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)形成和基質(zhì)重組。

2、利用商業(yè)化CellScale Microsquisher測試基底楊氏模量。

3、對基底進(jìn)行處理，使細(xì)胞易于粘附，并接種細(xì)胞。

4、使用Blebbistatin、Y-27632、Cytochalasin D處理細(xì)胞，抑制細(xì)胞收縮力；使用EGTA干擾VE-cadherin。

5、使用熒光微珠定量位移。

6、免疫熒光及電鏡觀察，分析結(jié)果。

結(jié)論：

細(xì)胞通過肌凝蛋白產(chǎn)生力，招募胞外基質(zhì)，在matrigel基底膜和合成電紡葡聚糖（DexMA）纖維上形成內(nèi)皮網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的形成與培養(yǎng)時間和基底厚度正相關(guān)，與硬度、纖維密度和交聯(lián)度負(fù)相關(guān)。改變DexMA物理性質(zhì)，減弱其基質(zhì)結(jié)合性會抑制細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的形成。物理微環(huán)境和細(xì)胞相互作用，調(diào)節(jié)多細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的形成和穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

Davidson CD, Wang WY, Zaimi I, Jayco DKP, Baker BM. Cell force-mediated matrix reorganization underlies multicellular network assembly. Sci Rep. 2019 Jan 9;9(1):12. doi: 10.1038/s41598-018-37044-1.