Исследовательская группа Университета науки и технологий Постех (POSTECH) в Южной Корее успешно воссоздала структуру морщин в биологических тканях in vitro. Эта команда, возглавляемая профессором Донг Сун Кимом, профессором Анной Ли и доктором Джеисунгом Юном, опубликовала свои результаты в журнале Nature Communications.
Исследователи разработали платформу, которая позволяет воспроизводить различные структуры морщин в живых тканях без использования испытаний на животных. По словам профессора Донг Сун Кима, эта платформа способна воссоздавать как иерархическую деформацию одной глубокой морщины, вызванной сильной компрессией, так и образование множества мелких морщин под более слабой компрессией.
Разработанная командой модель эпителиальной ткани состоит исключительно из человеческих эпителиальных клеток и внеклеточной матрицы (ВКМ). Объединив эту модель с устройством, способным применять точные компрессионные силы, они смогли воссоздать и наблюдать in vitro структуры морщин, аналогичные тем, что встречаются в кишечнике, на коже и в других тканях in vivo.
Исследователи обнаружили, что такие факторы, как пористая структура внеклеточной матрицы, обезвоживание и приложенная компрессионная сила к эпителиальному слою, являются решающими для процесса формирования морщин. Компрессионные силы, деформирующие слой эпителиальных клеток, вызывают механическую нестабильность в слое внеклеточной матрицы, что приводит к образованию морщин.
Знания, полученные в ходе этого исследования, жизненно важны для понимания сложности живых организмов, выходящей за рамки косметических проблем. По мнению исследователей, понимание того, как биологические ткани складываются и образуют морщины, имеет ключевое значение для продвижения исследований в таких областях, как старение кожи, регенеративные терапии и эмбриология.
Кроме того, платформа, разработанная командой, позволяет получать изображения в реальном времени и детально наблюдать за формированием морщин на уровне клеток и тканей, что является сложной задачей для традиционных моделей на животных. Результаты этого исследования могут иметь широкие применения в таких областях, как эмбриология, биомедицинская инженерия и косметология.