應用舉例：

研究課題1：細胞力介導基質重組，形成多細胞網絡

研究背景：

血管生成是指在胚胎發育、器官生成和成年血管新生過程中從單個內皮組細胞從頭形成血管網絡的過程。網絡形成實驗可以在體外模擬血管生成過程，當把內皮細胞接種在合適的微環境中時會自發形成類似毛細血管的結構。現在對網絡形成實驗中的生化調節因子已經有了很多研究，但對胞外基質的力學和拓撲性質還缺乏了解。

研究思路：

使用天色和人工纖維材料研究胞外基質物理性質（剛度、厚度、交聯度）對內皮細胞網絡組裝的影響機制。

研究方法：

1、制備matrixgel和DexMA電紡絲基底（圖1 a）。

圖1 胞外基質力學性質調節內皮細胞網絡形成和基質重組。

2、利用商業化CellScale Microsquisher測試基底楊氏模量。

3、對基底進行處理，使細胞易于粘附，并接種細胞。

4、使用Blebbistatin、Y-27632、Cytochalasin D處理細胞，抑制細胞收縮力；使用EGTA干擾VE-cadherin。

5、使用熒光微珠定量位移。

6、免疫熒光及電鏡觀察，分析結果。

結論：

細胞通過肌凝蛋白產生力，招募胞外基質，在matrigel基底膜和合成電紡葡聚糖（DexMA）纖維上形成內皮網絡。細胞網絡的形成與培養時間和基底厚度正相關，與硬度、纖維密度和交聯度負相關。改變DexMA物理性質，減弱其基質結合性會抑制細胞網絡的形成。物理微環境和細胞相互作用，調節多細胞網絡的形成和穩定。

參考文獻：

Davidson CD, Wang WY, Zaimi I, Jayco DKP, Baker BM. Cell force-mediated matrix reorganization underlies multicellular network assembly. Sci Rep. 2019 Jan 9;9(1):12. doi: 10.1038/s41598-018-37044-1.