Influence of substrate stiffness on the phenotype of heart cells
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Adult cardiomyocytes (CM) retain little capacity to regenerate, which motivates efforts to engineer heart tissues that can emulate the functional and mechanical properties of native myocardium. Although the effects of matrix stiffness on individual CM have been explored, less attention was devoted to studies at the monolayer and the tissue level. The purpose of this study was to characterize the influence of substrate mechanical stiffness on the heart cell phenotype and functional properties. Neonatal rat heart cells were seeded onto collagen-coated polyacrylamide (PA) substrates with Young's moduli of 3, 22, 50, and 144 kPa. Collagen-coated glass coverslips without PA represented surfaces with effectively "infinite" stiffness. The local elastic modulus of native neonatal rat heart tissue was measured to range from 4.0 to 11.4 kPa (mean value of 6.8 kPa) and for native adult rat heart tissue from 11.9 to 46.2 kPa (mean value of 25.6 kPa), motivating our choice of the above PA gel stiffness. Overall, by 120 h of cultivation, the lowest stiffness PA substrates (3 kPa) exhibited the lowest excitation threshold (ET; 3.5 +/- 0.3 V/cm), increased troponin I staining (52% positively stained area) but reduced cell density, force of contraction (0.18 +/- 0.1 mN/mm(2)), and cell elongation (aspect ratio = 1.3-1.4). Higher stiffness (144 kPa) PA substrates exhibited reduced troponin I staining (30% positively stained area), increased fibroblast density (70% positively stained area), and poor electrical excitability. Intermediate stiffness PA substrates of stiffness comparable to the native adult rat myocardium (22-50 kPa) were found to be optimal for heart cell morphology and function, with superior elongation (aspect ratio > 4.3), reasonable ET (ranging from 3.95 +/- 0.8 to 4.4 +/- 0.7 V/cm), high contractile force development (ranging from 0.52 +/- 0.2 to 1.60 +/- 0.6 mN/mm(2)), and well-developed striations, all consistent with a differentiated phenotype.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle