Caracterización de efectos mecánicos y celulares de vibraciones verticales rítmicas en cultivos celulares adherentes
Autores: Kwak, Dongho; Combriat, Thomas; Jensenius, Alexander Refsum; Olsen, Petter Angell
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Caracterización de efectos mecánicos y celulares de vibraciones verticales rítmicas en cultivos celulares adherentes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Configuración experimental
Tecnología de audio
Cultivo celular
Tipos de vibración
Microscopía de fluorescencia
Estímulos mecánicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un innovador montaje experimental que emplea los principios de la tecnología de audio para someter a células adherentes a vibraciones verticales rítmicas. Empleamos un enfoque novedoso que combina mediciones de aceleración de tres ejes y velocimetría de seguimiento de partículas para evaluar el rendimiento del montaje. Esto nos permite estimar parámetros cruciales como la aceleración cuadrática media, los patrones de flujo de fluidos y la tensión de corte generada dentro de los pocillos de cultivo celular cuando se someten a diferentes tipos de vibración. Las condiciones experimentales consistieron en cuatro modos vibratorios: Sin Vibración, Vibración Continua, Pulso Regular y Pulso Variable. Para evaluar los efectos en las células, utilizamos microscopía de fluorescencia y un algoritmo de extracción de características personalizado para analizar las estructuras de filamentos de F-actina. Nuestros hallazgos indican una tendencia consistente en todas las culturas celulares vibradas, revelando una reducción en el tamaño y una orientación alterada (ángulo 2D) de los filamentos. Además, observamos acumulaciones celulares en la fase G1 del ciclo celular en células tratadas con Vibración Continua y Pulso Regular. Nuestros resultados demuestran una correlación negativa entre la magnitud de los estímulos mecánicos y el tamaño de los filamentos de F-actina, así como una correlación positiva con las acumulaciones de células en la fase G1 del ciclo celular. Al desentrañar estos análisis, este estudio allana el camino para futuras investigaciones y proporciona un marco convincente para comprender las intrincadas respuestas celulares a la estimulación mecánica rítmica.
Descripción
Este estudio presenta un innovador montaje experimental que emplea los principios de la tecnología de audio para someter a células adherentes a vibraciones verticales rítmicas. Empleamos un enfoque novedoso que combina mediciones de aceleración de tres ejes y velocimetría de seguimiento de partículas para evaluar el rendimiento del montaje. Esto nos permite estimar parámetros cruciales como la aceleración cuadrática media, los patrones de flujo de fluidos y la tensión de corte generada dentro de los pocillos de cultivo celular cuando se someten a diferentes tipos de vibración. Las condiciones experimentales consistieron en cuatro modos vibratorios: Sin Vibración, Vibración Continua, Pulso Regular y Pulso Variable. Para evaluar los efectos en las células, utilizamos microscopía de fluorescencia y un algoritmo de extracción de características personalizado para analizar las estructuras de filamentos de F-actina. Nuestros hallazgos indican una tendencia consistente en todas las culturas celulares vibradas, revelando una reducción en el tamaño y una orientación alterada (ángulo 2D) de los filamentos. Además, observamos acumulaciones celulares en la fase G1 del ciclo celular en células tratadas con Vibración Continua y Pulso Regular. Nuestros resultados demuestran una correlación negativa entre la magnitud de los estímulos mecánicos y el tamaño de los filamentos de F-actina, así como una correlación positiva con las acumulaciones de células en la fase G1 del ciclo celular. Al desentrañar estos análisis, este estudio allana el camino para futuras investigaciones y proporciona un marco convincente para comprender las intrincadas respuestas celulares a la estimulación mecánica rítmica.