Las células se adhieren y espiral ” como enredaderas en primer entramado tejido 3-D para plantsUniversity de Cambridge

IMAGEN: Estas son las células vegetales se extienden dentro de la scaffold.view artificial más

Crédito: Smoukov / Wightman

unidades de andamios artificiales minúsculos hechos de polímeros nano-fibra y construidos para las células vegetales casa han permitido a los científicos para ver por primera vez cómo se comportan las células de las plantas individuales e interactúan unos con otros en un entorno tridimensional.

Estas “células” hoteles para imitar la “matriz extracelular”, que secretan las células antes de que crecen y se dividen para crear tejido de la planta. Este entorno permite a los científicos observar y células vegetales imagen individuo en desarrollo en un entorno más natural, multidimensional que los cultivos anteriores “plana” de células.

El equipo de investigación se sorprendieron al ver las células individuales de la planta y se aferran a enrollaban alrededor de sus soportes fibrosos; lleguen a las células vecinas últimos para envolver sí mismos para el andamiaje artificial en una forma que recuerda de cultivo de la vid.

nuevas técnicas pioneras in vitro combinando desarrollos recientes en el desarrollo de andamio 3-D y de formación de imágenes, los científicos dicen que observaron células vegetales que tienen en el crecimiento y la estructura de mucha mayor complejidad que nunca se ha visto de las células vegetales antes, ya sea en la vivencia de cultivo de tejido o célula.

“Anteriormente, las células vegetales en cultivo sólo se había visto en la ronda o formas oblongas. Ahora, hemos visto las células cultivadas en 3D torsión y el tejido alrededor de sus nuevos soportes de manera verdaderamente notable, creando formas que nunca creyó posible y nunca visto antes en cualquier planta “, dijo el científico de la planta y co-autor Raymond Wightman.

“Podemos utilizar esta herramienta para explorar cómo se forma una planta entera y al mismo tiempo para crear nuevos materiales.”

Esta capacidad de las células vegetales individuales para adherirse al crecer en espiral alrededor del andamio sugiere que las células de las plantas terrestres han conservado la capacidad de sus ancestros evolutivos – organismos unicelulares acuáticos, tales como algas Charophyta – a pegarse a sí mismos a las estructuras inertes.

Mientras tecnología similar “nano-andamio ‘ha sido utilizado para las células de mamíferos, lo que resulta en el avance de la investigación en ingeniería de tejidos, esta es la primera vez que esta tecnología se ha utilizado para las células vegetales – permitiendo a los científicos vislumbran en 3-D de la célula individual interacciones que conducen a la formación de tejido de la planta.

Los científicos dicen que la investigación “define un nuevo conjunto de técnicas” para explorar las interacciones célula-medio ambiente, lo que permite una mayor subestimación de la biología fundamental planta que podría conducir a nuevos tipos de biomateriales y ayudar a proporcionar soluciones para el crecimiento sostenible de la biomasa.

La investigación, realizada por un equipo de científicos de la Universidad de Cambridge del Laboratorio Sainsbury y el Departamento de Ciencia de los Materiales y Metalurgia, se publica hoy en la biología del acceso abierto journalBMC Planta.

“Si bien podemos mirar en el interior de las células individuales y entender sus funciones, cuando los investigadores estudian una planta de” todo “, como en el tejido completamente formado, es demasiado difícil desentrañar las múltiples interacciones complejas entre las células, sus vecinos y su comportamiento” dijo Wightman.

“Hasta ahora, nadie había tratado de poner las células vegetales en un andamio de fibras artificiales que se replica a su entorno natural y tratado de observar sus interacciones con uno o dos otras células, o la fibra en sí”, dijo.

Co-autor y científico de materiales Dr. Stoyan Smoukov sugiere que una posible razón por andamios artificial en células vegetales nunca se había hecho antes era expensas de matrices de nano-fibra 3D (los altos costos han sido previamente justificadas en la investigación de células de mamíferos debido a su humana potencial médico).

Sin embargo, Smoukov ha co-descubierto recientemente y ayudado a comercializar un nuevo método para la producción de fibras de polímero para andamios 3-D a bajo costo y en grandes cantidades. ‘Shear-hilatura’ produce masas de fibra, en una técnica similar a la creación de algodón de azúcar en la escala nanométrica. Los investigadores fueron capaces de adaptar estos andamios para su uso con las células vegetales.

Este enfoque se combinó con la tecnología de imágenes de microscopía electrónica. De hecho, el uso de la fotografía a intervalos, los investigadores han logrado incluso capturar imágenes 4-D de estas estructuras celulares nunca antes vistas. “Este tipo de imágenes en movimiento de alta resolución nos permitió seguir los procesos internos de las células a medida que se desarrollan en los tejidos”, dijo Smoukov, que ya está trabajando en el uso de los métodos de este estudio planta para investigar las células cancerosas de mamífero.

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