Project R-4342

Een multischaal, integratieve benadering voor de studie van cel-matrix mechanica en mechanotransductie tijdens celadhesie (Onderzoek)

Cel-matrix mechanica is van cruciaal belang voor vele fysiologische en pathofysiologische processen. Het beïnvloedt celadhesie, migratie, proliferatie en differentiatie en is essentieel voor het begrijpen van bijv. bloedvatvorming, kanker metastase en weefselregeneratie en engineering. Cellen sonde de mechanische eigenschappen van de extracellulaire matrix (ECM) door toepassing aandrijfkracht krachten. De pericellulaire mechanische omgeving die op deze manier wordt gemaakt hangt af van de ECM mechanische eigenschappen en op de cel actieve (contractiele) en passieve mechanische eigenschappen.Celadhesie gaat gepaard met complexe terugkoppelingsmechanismen tussen mechanische en chemische signalen die optreden bij extracellulaire, cellulaire en subcellulaire lengteschalen. Om deze mechanismen beter te begrijpen, is een integratieve benadering op meerdere niveaus nodig die een combinatie van kwantitatieve computermodellen en geavanceerde microscopische methoden, met betrekking van kwantitatieve gegevens op de verschillende lengteschalen handhaaft. Dit project zal een dergelijke aanpak inrichten. Het zal een interdisciplinair platform voor de studie van cel-adhesie in 3D vezelachtige ECM's (hydrogels) creëren, gaand over de grenzen van biomechanica, meerschalenmodellering en bio-imaging disciplines. Het zal resulteren in duidelijke methodologische vooruitgang voorbij de state of the art: een nieuwe methode voor de berekening van aandrijfkrachten en een nieuw computationeel model op meerdere niveaus van cel mechanica en mechanotransductie voor een cel, ingebed in een vezelachtige hydrogel zal worden opgericht, door te vertrouwen op gegevens verkregen door state of the art optische microscopie. Deze unieke benadering zal nieuw inzicht geven in de algemene mechanismen die celadhesie beheren, wat zeer relevant is voor vele toepassingen die celkweek in een 3D-omgeving, zoals tissue engineering betrekken.

01 januari 2013 - 31 december 2016