Influence of substrate stiffness on the phenotype of heart cells
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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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».