當(dāng)幼苗從土壤深處冒出時(shí)，它面臨著一個(gè)挑戰(zhàn)：重力向下推動(dòng)。為了成功，植物必須感覺(jué)到力，然后用更大的力向上推?？梢姷纳L(zhǎng)證明幼苗已經(jīng)戰(zhàn)勝了重力。
我們看不到的是植物如何感知力，至少現(xiàn)在還看不到。但是，圣路易斯華盛頓大學(xué)植物生物學(xué)家的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將有助于研究機(jī)械力(如重力)如何影響植物細(xì)胞的形成和生長(zhǎng)方式。
藝術(shù)與科學(xué)專業(yè)的Ryan Calcutt和Ram Dixit通過(guò)工程機(jī)械生物學(xué)中心與新澤西理工學(xué)院和阿拉巴馬州立大學(xué)的材料科學(xué)家合作，創(chuàng)造了第一個(gè)可以支持單個(gè)植物細(xì)胞生長(zhǎng)的人工支架。他們的新研究于 10 月 20 日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
Calcutt 是華盛頓大學(xué)植物和微生物生物科學(xué)項(xiàng)目的研究生，也是該研究的第一作者，他篩選了 20 多個(gè)支架——每個(gè)支架都由具有不同物理和化學(xué)特性的不同材料組成。
支架由參與合作的材料科學(xué)家制造，其中包括新澤西理工學(xué)院的研究生 Richard Vincent，他是在 Treena Arinzeh 實(shí)驗(yàn)室工作的生物醫(yī)學(xué)工程杰出教授，以及生物醫(yī)學(xué)工程教授 Derrick Dean。阿拉巴馬州立大學(xué)。
“我們發(fā)現(xiàn)了一系列有效性，這有助于探索哪些特性對(duì)于植物細(xì)胞粘附到支架上很重要，”Calcutt 說(shuō)。“我們可以將效果不佳的支架的特性與效果好的支架進(jìn)行比較。”
一種模式出現(xiàn)了。帶負(fù)電的疏水材料在機(jī)械應(yīng)力下產(chǎn)生電荷，是最有效的支架。在植物的細(xì)胞壁中發(fā)現(xiàn)了這些相同的特性。
特別是一種材料脫穎而出。由聚偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物制成的支架模仿了植物細(xì)胞壁的特性和結(jié)構(gòu)。
Calcutt 發(fā)現(xiàn)果膠——一種形成凝膠的復(fù)雜的、帶負(fù)電荷的多糖——主要負(fù)責(zé)將植物細(xì)胞粘附到支架上。
“這讓我們感到興奮，因?yàn)樗沂玖酥参锛?xì)胞粘附在支架上的方式與它們?cè)谥参锝M織內(nèi)相互粘附的方式相似。因此，這些支架應(yīng)該適用于未來(lái)功能性植物組織的構(gòu)建，”Calcutt 說(shuō)。
“因?yàn)楣z存在于所有陸生植物的細(xì)胞壁中，所以這些支架有望成為一種廣泛適用的工具，”華盛頓大學(xué)生物學(xué)教授 Dixit 說(shuō)。
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除！