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자료유형
학술저널
저자정보
Mohammad Nahid Andalib (University of Nebraska-Lincoln) Yuris Dzenis (University of Nebraska-Lincoln) Henry J. Donahue (Virginia Commonwealth University) Jung Yul Lim (University of Nebraska-Lincoln)
저널정보
한국생체재료학회 생체재료학회지 생체재료학회지 제20권 제2호
발행연도
2016.6
수록면
54 - 62 (9page)
DOI
10.1186/s40824-016-0059-1

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Extracellular mechanophysical signals from both static substrate cue and dynamic mechanical loading have strong potential to regulate cell functions. Most of the studies have adopted either static or dynamic cue and shown that each cue can regulate cell adhesion, spreading, migration, proliferation, lineage commitment, and differentiation. However, there is limited information on the integrative control of cell functions by the static and dynamic mechanophysical signals. For example, a majority of dynamic loading studies have tested mechanical stimulation of cells utilizing cultures on flat surfaces without any surface modification. While these approaches have provided significant information on cell mechanotransduction, obtained outcomes may not correctly recapitulate complex cellular mechanosensing milieus in vivo. Several pioneering studies documented cellular response to mechanical stimulations upon cultures with biomimetic substrate modifications. In this min-review, we will highlight key findings on the integrative role of substrate cue (topographic, geometric, etc.) and mechanical stimulation (stretch, fluid shear) in modulating cell function and fate. The integrative approaches, though not fully established yet, will help properly understand cell mechanotransduction under biomimetic mechanophysical environments. This may further lead to advanced functional tissue engineering and regenerative medicine protocols.
#Biomimetic substrate #Mechanical stimulation #Mechanotransduction #Functional tissue engineering

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Delaine-Smith RM / 2012 / Mesenchymal stem cell responses to mechanical stimuli / Muscles Ligaments Tendons J 2:169~180 google schola Maul TM / 2011 / Mechanical stimuli differentially control stem cell behavior : morphology, proliferation, and differentiation / Biomech Model Mechanobiol 10:939~953 google schola Riehl BD / 2015 / Fluid-flow-induced mesenchymal stem cell migration : role of focal adhesion kinase and RhoA kinase sensors / J R Soc Interface 12:20141351 google schola Lee JS / 2012 / Mechanical stretch suppresses BMP4 induction of stem cell adipogenesis via upregulating ERK but not through downregulating Smad or p38 / Biochem Biophys Res Commun 418:278~283 google schola Higgins S / 2013 / Inducing neurite outgrowth by mechanical cell stretch / Biores Open Access 2:212~216 google schola

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