Il gruppo di ricerca, guidato da scienziati dell'Università della California, Berkeley, ha studiato il ruolo della rigidità del materiale e della topografia sul comportamento cellulare. Hanno utilizzato una combinazione di approcci sperimentali e computazionali per studiare il modo in cui le cellule percepiscono e rispondono a questi segnali fisici.
I risultati hanno rivelato che la rigidità del materiale gioca un ruolo significativo nel dirigere la differenziazione delle cellule staminali. I materiali più rigidi hanno favorito la differenziazione delle cellule staminali in osteoblasti (cellule che formano le ossa), mentre i materiali più morbidi hanno favorito la formazione di adipociti (cellule di grasso).
Inoltre, lo studio ha dimostrato che la topografia del materiale influenza la migrazione cellulare. Le cellule hanno mostrato una direzione di migrazione preferenziale lungo le nanofibre allineate rispetto alle disposizioni casuali delle nanofibre. Questa migrazione direzionale è essenziale per la rigenerazione dei tessuti e i processi di guarigione delle ferite.
I ricercatori hanno utilizzato la modellazione computazionale per chiarire i meccanismi molecolari alla base di queste interazioni materiale-cellula. Hanno scoperto che la rigidità del materiale e la topografia modulano l'espressione di geni specifici e percorsi di segnalazione, portando alle risposte cellulari osservate.
Questi risultati hanno importanti implicazioni per la progettazione di biomateriali per l’ingegneria dei tessuti e la medicina rigenerativa. Controllando le proprietà dei materiali, come rigidità e topografia, è possibile guidare il comportamento cellulare e promuovere la formazione dei tessuti desiderati.
Lo studio evidenzia l’importanza di comprendere l’interazione tra materiali e cellule per progettare biomateriali in grado di riparare e rigenerare efficacemente i tessuti danneggiati.
