L'équipe de recherche, dirigée par des scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley, a étudié le rôle de la rigidité des matériaux et de la topographie sur le comportement cellulaire. Ils ont utilisé une combinaison d’approches expérimentales et informatiques pour étudier comment les cellules détectent et réagissent à ces signaux physiques.
Les résultats ont révélé que la rigidité du matériau joue un rôle important dans la différenciation des cellules souches. Les matériaux plus rigides favorisaient la différenciation des cellules souches en ostéoblastes (cellules formant les os), tandis que les matériaux plus mous favorisaient la formation d'adipocytes (cellules adipeuses).
De plus, l’étude a démontré que la topographie des matériaux influence la migration cellulaire. Les cellules présentaient une direction de migration préférentielle le long des nanofibres alignées par rapport aux arrangements aléatoires de nanofibres. Cette migration directionnelle est essentielle aux processus de régénération des tissus et de cicatrisation des plaies.
Les chercheurs ont utilisé la modélisation informatique pour élucider les mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces interactions matériau-cellule. Ils ont découvert que la rigidité des matériaux et la topographie modulent l’expression de gènes spécifiques et de voies de signalisation, conduisant aux réponses cellulaires observées.
Ces découvertes ont des implications importantes pour la conception de biomatériaux pour l’ingénierie tissulaire et la médecine régénérative. En contrôlant les propriétés des matériaux, telles que la rigidité et la topographie, il est possible de guider le comportement cellulaire et de favoriser la formation des tissus souhaités.
L’étude met en évidence l’importance de comprendre l’interaction entre les matériaux et les cellules pour concevoir des biomatériaux capables de réparer et de régénérer efficacement les tissus endommagés.
