Self-assembly of tessellated tissue sheets by expansion and collision.
Self-assembly of tessellated tissue sheets by expansion and collision.
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通过膨胀和碰撞的镶嵌组织片的自组装。
DOI：
10.1038/s41467-022-31459-1
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发表时间：
2022-07-12
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
组织并不是孤立存在的，它们与器官内部和器官之间的其他组织相互作用。虽然细胞间的相互作用已被深入研究，但对组织间的相互作用知之甚少。在这里，我们研究了具有不同几何形状、细胞密度和细胞类型的单层组织之间的碰撞。首先，我们确定规则的组织形状变化在二进制碰撞和描述复杂的细胞迁移在三组织边界。接下来，我们提出基因相同的组织基于压力梯度相互置换，压力梯度与细胞密度梯度直接相关。我们提出了一个物理模型的组织相互作用，使我们能够估计的体积模量的组织碰撞动力学。最后，我们介绍了TissEllate，一个设计工具，用于从许多组织的阵列中自组装复杂的镶嵌，我们使用细胞片工程技术来转移这些复合组织，如细胞膜。总的来说，我们的工作提供了对组织碰撞力学的深入了解，利用它们来设计组织复合材料作为可设计的生命材料。我们身体中的组织边界将器官分开并使愈合成为可能，但边界力学并不为人所知。在这里，作者定义了碰撞细胞单层的机械规则，并使用这些规则来制作复杂的，可预测的镶嵌。
Tissues do not exist in isolation—they interact with other tissues within and across organs. While cell-cell interactions have been intensely investigated, less is known about tissue-tissue interactions. Here, we studied collisions between monolayer tissues with different geometries, cell densities, and cell types. First, we determine rules for tissue shape changes during binary collisions and describe complex cell migration at tri-tissue boundaries. Next, we propose that genetically identical tissues displace each other based on pressure gradients, which are directly linked to gradients in cell density. We present a physical model of tissue interactions that allows us to estimate the bulk modulus of the tissues from collision dynamics. Finally, we introduce TissEllate, a design tool for self-assembling complex tessellations from arrays of many tissues, and we use cell sheet engineering techniques to transfer these composite tissues like cellular films. Overall, our work provides insight into the mechanics of tissue collisions, harnessing them to engineer tissue composites as designable living materials. Tissue boundaries in our body separate organs and enable healing, but boundary mechanics are not well known. Here, the authors define mechanical rules for colliding cell monolayers and use these rules to make complex, predictable tessellations.
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DOI：
10.1073/pnas.1612208113
发表时间：
2016-12-20
影响因子：
11.1
作者：
Cohen, Daniel J.;Gloerich, Martijn;Nelson, W. James
通讯作者：
Nelson, W. James
影响因子：
14
作者：
Hannachi, Imen Elloumi;Itoga, Kazuyoshi;Okano, Teruo
通讯作者：
Okano, Teruo
影响因子：
3.7
作者：
ABERCROMBIE, M;HEAYSMAN, JEM
通讯作者：
HEAYSMAN, JEM
DOI：
10.1073/pnas.1213301109
发表时间：
2012-10-09
影响因子：
11.1
作者：
Harris, Andrew R.;Peter, Loic;Charras, Guillaume T.
通讯作者：
Charras, Guillaume T.
影响因子：
9.5
作者：
Zisis, Themistoklis;Schwarz, Jan;Balles, Miriam;Kretschmer, Maibritt;Nemethova, Maria;Chait, Remy;Hauschild, Robert;Lange, Janina;Guet, Calin;Sixt, Michael;Zahler, Stefan
通讯作者：
Zahler, Stefan