物理线索在神经组织工程中的应用
1. 引言
神经组织工程旨在通过结合生物学、医学和工程技术,解决中枢神经系统(CNS)损伤和疾病带来的挑战。物理线索在这一过程中扮演着至关重要的角色,特别是在促进神经细胞的生长和轴突延伸方面。本文将详细介绍物理线索的应用,包括物理刺激和物理引导,探讨这些线索如何在神经组织工程中发挥作用。
2. 物理刺激
2.1 材料的机械性能
在神经组织工程中,许多生物材料具有可调节的机械性能,这些性能可以通过材料混合和交联程度来调整。这对于生物应用来说非常重要,因为细胞倾向于偏好它们的原生组织模量。细胞外基质(ECM)的刚度变化以及刚度梯度在发育和疾病中对正常的发育和愈合反应至关重要。细胞对机械刺激的解释以及由此产生的反应,包括下游途径的激活,被称为机械转导。
刚度范围 (Pa) | 应用场景 | 影响 |
---|---|---|
0.1 - 1 | 神经元培养 | 更多分支和更长的神经突起 |
1 - 10 | 中枢神经系统 | 较少分支和较短的神经突起 |
10 - 100 | 外周神经系统 | 适用于神经细胞迁移 |