Onderzoekers van de Queen Mary University in Londen hebben ontdekt dat cellen op vloeistoffen kunnen 'lopen', een beetje zoals gekko's zich aan andere oppervlakken hechten.

Cellen worden meestal gekweekt op vaste materialen, zoals weefselkweekplastic, afbreekbare polymeren en biokeramiek. Men denkt dat de sterke mechanische eigenschappen van deze biomaterialen nodig zijn om celadhesie mogelijk te maken, een belangrijk proces dat vaak het gedrag van stamcellen controleert en de inbouw van implantaten bevordert door omringende weefsels en weefselregeneratie.

In dit onderzoek, gepubliceerd in Nano-letters , de onderzoekers rapporteren de succesvolle groei van huidcellen aan het oppervlak van vloeibare oliedruppeltjes.

Dit is verrassend omdat men denkt dat de lage viscositeit van vloeistoffen niet de mechanische krachten ondersteunt die door cellen worden gegenereerd tijdens hun adhesie.

Het onderzoeksteam ontdekte dat eiwit nanosheets, films van slechts enkele nanometers dik, assembleren aan het oppervlak van dergelijke vloeistoffen en vertonen sterke mechanische eigenschappen die voldoende zijn om de door de cellen gegenereerde krachten te weerstaan.

Door verschillende soorten mechanische karakteriseringsmethoden op nanoschaal te combineren, ze stellen voor dat celadhesie aan dergelijke vloeistoffen niet wordt gemedieerd door oppervlaktespanning, zoals in het geval van het lopen van schaatsenrijders, maar meer verwant aan de hechting van gekko's aan een breed scala aan oppervlakken, waarbij schuifkrachten een belangrijke rol spelen.

Hoofdauteur Dr. Julien Gautrot, van de Queen Mary's School of Engineering and Materials Science, zei:"Het begrijpen van de mechanismen die verantwoordelijk zijn voor dit gedrag is belangrijk omdat het suggereert dat de eigenschappen op nanoschaal, in plaats van hun bulkeigenschappen, regelt celadhesie en mogelijk ander celgedrag. Dit zal belangrijke implicaties hebben voor het ontwerp van een nieuwe generatie biomaterialen voor regeneratieve geneeskunde en tissue engineering."

Hij voegde eraan toe:"Dit betekent dat nanoschaaleigenschappen van biomaterialen of weefselengineeringsteigers onafhankelijk van bulkeigenschappen kunnen worden ontwikkeld om het celfenotype en de steigermechanica afzonderlijk te regelen."

Vloeistof-vloeistof systemen, zoals emulsies zoals een vinaigrette, zijn bijzonder voordelig voor een breed scala aan verwerkingen en technologieën. Ze worden vaak gebruikt in chemische synthese en chemische technologie, waar ze een revolutie teweeg hebben gebracht in industriële processen. In tegenstelling tot, celkweek- en stamceltechnologieën hebben niet geprofiteerd van de flexibiliteit van vloeistof-vloeistofsystemen.

Het team suggereert dat de studie zou kunnen leiden tot het ontwerp van een nieuwe generatie celtechnologieën, voor de verbeterde productie van hechtende stamcellen voor regeneratieve geneeskunde.