डुरोटैक्सिस: Difference between revisions
From Vigyanwiki
No edit summary |
No edit summary |
||
| Line 1: | Line 1: | ||
डुरोटैक्सिस [[सेल माइग्रेशन]] का एक रूप है जिसमें कोशिकाओं को कठोरता ग्रेडियेंट द्वारा निर्देशित किया जाता है, जो बाह्य | डुरोटैक्सिस [[सेल माइग्रेशन]] का एक रूप है जिसमें कोशिकाओं को कठोरता ग्रेडियेंट द्वारा निर्देशित किया जाता है, जो बाह्य आव्यूह (ईसीएम) के अंतर संरचनात्मक गुणों से उत्पन्न होता है। अधिकांश सामान्य कोशिकाएं कठोरता प्रवणताओं (अधिक कठोरता की दिशा में) की ओर पलायन करती हैं।<ref name="ReferenceA">{{cite journal|last1=Plotnikov|first1=SV|last2=Pasapera|first2=AM|last3=Sabass|first3=B|last4=Waterman|first4=CM|title=फोकल आसंजनों के भीतर बल में उतार-चढ़ाव निर्देशित सेल माइग्रेशन को निर्देशित करने के लिए ईसीएम-कठोरता को ध्यान में रखते हैं।|journal=Cell|date=21 December 2012|volume=151|issue=7|pages=1513–27|pmid=23260139|doi=10.1016/j.cell.2012.11.034|pmc=3821979}}</ref> | ||
'''<br /> लिए पर्यावरण को सक्रिय रूप से समझने, यांत्रिक उत्तेजना को संसाधित करने और प्रतिक्रिया निष्पादित करने के लिए एक सेल की आवश्यकता होती है। मूल रूप से, यह एक''' | |||
== ड्यूरोटैक्सिस अनुसंधान का इतिहास == | == ड्यूरोटैक्सिस अनुसंधान का इतिहास == | ||
ड्यूरोटैक्सिस की प्रक्रिया के लिए पर्यावरण को सक्रिय रूप से समझने, यांत्रिक उत्तेजना को संसाधित करने और प्रतिक्रिया निष्पादित करने के लिए एक सेल की आवश्यकता होती है। मूल रूप से, यह एक आकस्मिक [[मेटाज़ोआ]] संपत्ति माना जाता था, क्योंकि इस घटना के लिए एक जटिल संवेदी पाश की आवश्यकता होती है जो कई अलग-अलग कोशिकाओं के संचार पर निर्भर होती है। | ड्यूरोटैक्सिस की प्रक्रिया के लिए पर्यावरण को सक्रिय रूप से समझने, यांत्रिक उत्तेजना को संसाधित करने और प्रतिक्रिया निष्पादित करने के लिए एक सेल की आवश्यकता होती है। मूल रूप से, यह एक आकस्मिक [[मेटाज़ोआ]] संपत्ति माना जाता था, क्योंकि इस घटना के लिए एक जटिल संवेदी पाश की आवश्यकता होती है जो कई अलग-अलग कोशिकाओं के संचार पर निर्भर होती है। चूँकि, 1980 के दशक के अंत और 1990 के दशक के समय प्रासंगिक वैज्ञानिक साहित्य की संपत्ति में वृद्धि हुई, यह स्पष्ट हो गया कि एकल कोशिकाओं में ऐसा करने की क्षमता होती है। पृथक कोशिकाओं में डुरोटैक्सिस की पहली टिप्पणियों में यह था कि यांत्रिक उत्तेजना चूजों के संवेदी और मस्तिष्क [[न्यूरॉन]] में अक्षतंतु की दीक्षा और बढ़ाव का कारण बन सकती है और पहले से स्थिर मछली एपिडर्मल केराटोसाइट्स में गतिशीलता को प्रेरित कर सकती है।<ref>{{cite journal|last1=Bray|first1=D|title=प्रयोगात्मक रूप से लागू यांत्रिक तनाव के जवाब में अक्षीय वृद्धि।|journal=Developmental Biology|date=April 1984|volume=102|issue=2|pages=379–89|pmid=6706005|doi=10.1016/0012-1606(84)90202-1}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Lamoureux|first1=P|last2=Buxbaum|first2=RE|last3=Heidemann|first3=SR|title=प्रत्यक्ष प्रमाण है कि वृद्धि शंकु खींचती है।|journal=Nature|date=13 July 1989|volume=340|issue=6229|pages=159–62|pmid=2739738|doi=10.1038/340159a0|bibcode=1989Natur.340..159L|s2cid=4235755}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Chada|first1=S|last2=Lamoureux|first2=P|last3=Buxbaum|first3=RE|last4=Heidemann|first4=SR|title=चिक ब्रेन न्यूरॉन्स से न्यूराइट आउटग्रोथ के साइटोमैकेनिक्स।|journal=Journal of Cell Science|date=May 1997|volume=110|pages=1179–86|pmid=9191042|issue=10|doi=10.1242/jcs.110.10.1179}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Verkhovsky|first1=AB|last2=Svitkina|first2=TM|last3=Borisy|first3=GG|title=स्व-ध्रुवीकरण और साइटोप्लाज्म की दिशात्मक गतिशीलता।|journal=Current Biology|date=14 January 1999|volume=9|issue=1|pages=11–20|pmid=9889119|doi=10.1016/s0960-9822(99)80042-6|doi-access=free}}</ref> ईसीएम कठोरता को [[ cytoskeleton |साइटोस्केलेटन]] कठोरता, [[ फ़ाइब्रोनेक्टिन |फ़ाइब्रोनेक्टिन]] फाइब्रिल असेंबली, इंटीगिन-साइटोस्केलेटल इंटरैक्शन की ताकत आकृति विज्ञान और गतिशीलता दर को प्रभावित करने के लिए भी नोट किया गया था, जो सभी प्रभाव सेल माइग्रेशन के रूप में जाने जाते थे।<ref>{{cite journal|last1=Wang|first1=N|last2=Butler|first2=JP|last3=Ingber|first3=DE|title=कोशिका की सतह पर और साइटोस्केलेटन के माध्यम से मैकेनोट्रांसक्शन।|journal=Science|date=21 May 1993|volume=260|issue=5111|pages=1124–7|pmid=7684161|doi=10.1126/science.7684161|bibcode=1993Sci...260.1124W}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Halliday|first1=NL|last2=Tomasek|first2=JJ|title=बाह्य मैट्रिक्स के यांत्रिक गुण इन विट्रो में फाइब्रोनेक्टिन फाइब्रिल असेंबली को प्रभावित करते हैं।|journal=Experimental Cell Research|date=March 1995|volume=217|issue=1|pages=109–17|pmid=7867709|doi=10.1006/excr.1995.1069}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Schwarzbauer|first1=JE|last2=Sechler|first2=JL|title=Fibronectin fibrillogenesis: a paradigm for extracellular matrix assembly.|journal=Current Opinion in Cell Biology|date=October 1999|volume=11|issue=5|pages=622–7|pmid=10508649|doi=10.1016/s0955-0674(99)00017-4}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Choquet|first1=D|last2=Felsenfeld|first2=DP|last3=Sheetz|first3=MP|title=एक्स्ट्रासेलुलर मैट्रिक्स कठोरता इंटीग्रिन-साइटोस्केलेटन लिंकेज को मजबूत करने का कारण बनती है।|journal=Cell|date=10 January 1997|volume=88|issue=1|pages=39–48|pmid=9019403|doi=10.1016/s0092-8674(00)81856-5|doi-access=free}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Pelham RJ|first1=Jr|last2=Wang|first2=Yl|title=सेल लोकोमोशन और फोकल आसंजन सब्सट्रेट लचीलेपन द्वारा नियंत्रित होते हैं।|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|date=9 December 1997|volume=94|issue=25|pages=13661–5|pmid=9391082|doi=10.1073/pnas.94.25.13661|pmc=28362|bibcode=1997PNAS...9413661P|doi-access=free}}</ref> | ||
पिछली टिप्पणियों से मिली जानकारी के साथ, लो और उनके सहयोगियों ने [[परिकल्पना]] तैयार की कि व्यक्तिगत कोशिकाएं सक्रिय स्पर्श अन्वेषण की एक प्रक्रिया द्वारा [[सब्सट्रेट (जीव विज्ञान)]] की [[कठोरता]] का पता लगा सकती हैं जिसमें कोशिकाएं सिकुड़ने वाली ताकतों को | पिछली टिप्पणियों से मिली जानकारी के साथ, लो और उनके सहयोगियों ने [[परिकल्पना]] तैयार की कि व्यक्तिगत कोशिकाएं सक्रिय स्पर्श अन्वेषण की एक प्रक्रिया द्वारा [[सब्सट्रेट (जीव विज्ञान)]] की [[कठोरता]] का पता लगा सकती हैं जिसमें कोशिकाएं सिकुड़ने वाली ताकतों को प्रयुक्त करती हैं और सब्सट्रेट में परिणामी विरूपण को मापती हैं। अपने स्वयं के प्रयोगों द्वारा समर्थित, इस टीम ने वर्ष 2000 में [[बायोफिजिकल जर्नल]] में अपने पेपर में डूरोटैक्सिस शब्द गढ़ा है ।<ref name="Lo" 144–152="">{{cite journal|last=Lo|first=C|title=सेल मूवमेंट सबस्ट्रेट की कठोरता द्वारा निर्देशित होता है|journal=Biophysical Journal|date=1 July 2000|volume=79|issue=1|pages=144–152|doi=10.1016/S0006-3495(00)76279-5|pmid=10866943|pmc=1300921|bibcode=2000BpJ....79..144L}</रेफ> अधिक हाल के शोध पिछले अवलोकनों और डुरोटैक्सिस के सिद्धांत का समर्थन करते हैं, सेल प्रवासन के लिए निरंतर सबूत के साथ कठोरता ग्रेडियेंट और कठोरता-निर्भर रूपात्मक परिवर्तन <nowiki><ref></nowiki>{{cite journal|last1=Engler|first1=AJ|last2=Sen|first2=S|last3=Sweeney|first3=HL|last4=Discher|first4=DE|title=मैट्रिक्स लोच स्टेम सेल वंशावली विनिर्देश को निर्देशित करता है।|journal=Cell|date=25 August 2006|volume=126|issue=4|pages=677–89|pmid=16923388|doi=10.1016/j.cell.2006.06.044|doi-access=free}}</ref><ref name=":1" /> | ||
== सब्सट्रेट कठोरता == | == सब्सट्रेट कठोरता == | ||
ईसीएम की कठोरता सेल प्रकारों में | ईसीएम की कठोरता सेल प्रकारों में अधिक भिन्न होती है; उदाहरण के लिए, यह [[मस्तिष्क के ऊतक]] के नरम ईसीएम से लेकर कठोर [[हड्डी]] या पौधों की कोशिकाओं की कठोर [[कोशिका भित्ति]] तक होता है। कठोरता में यह अंतर ईसीएम के गुणात्मक और मात्रात्मक जैव रासायनिक गुणों या दूसरे शब्दों में ईसीएम मेशवर्क बनाने वाले विभिन्न मैक्रोमोलेक्यूल्स की एकाग्रता और श्रेणियों का परिणाम है। चूँकि ईसीएम कई इंट्रासेल्युलर-संश्लेषित घटकों से बना है - जिसमें कई [[ग्लाइकोसअमिनोग्लाइकन्स]] (गैग्स) और फाइब्रोनेक्टिन, [[लेमिनिन]], [[कोलेजन]] और [[इलास्टिन]] जैसे रेशेदार [[प्रोटीन]] सम्मिलित हैं - यह बाद के दो फाइबर हैं जो ईसीएम के यांत्रिक गुणों को परिभाषित करने में सबसे प्रभावशाली हैं। . | ||
कोलेजन रेशेदार प्रोटीन है जो ईसीएम को इसकी तन्य शक्ति, या कठोरता प्रदान करता है। इलास्टिन - जैसा कि इसके नाम से पता चलता है - ऊतकों में एक महत्वपूर्ण भूमिका के साथ एक अत्यधिक लोचदार प्रोटीन है, जिसे विरूपण के बाद अपनी मूल स्थिति में लौटने की आवश्यकता होती है, जैसे कि [[त्वचा]], [[रक्त वाहिकाएं]] और [[फेफड़े]] | कोलेजन रेशेदार प्रोटीन है जो ईसीएम को इसकी तन्य शक्ति, या कठोरता प्रदान करता है। इलास्टिन - जैसा कि इसके नाम से पता चलता है - ऊतकों में एक महत्वपूर्ण भूमिका के साथ एक अत्यधिक लोचदार प्रोटीन है, जिसे विरूपण के बाद अपनी मूल स्थिति में लौटने की आवश्यकता होती है, जैसे कि [[त्वचा]], [[रक्त वाहिकाएं]] और [[फेफड़े]] इन दो मुख्य निर्धारकों की सापेक्ष सांद्रता, अन्य कम प्रभावशाली आव्यूह घटकों के साथ, ईसीएम की कठोरता निर्धारित करती है।<ref>{{cite book|last1=al.|first1=Bruce Alberts ... et|title=कोशिका का आणविक जीवविज्ञान|date=2002|publisher=Garland Science|location=New York|isbn=978-0-8153-3218-3|edition=4th}}</ref> उदाहरण के लिए, कोलेजन एकाग्रता को विवो और [[ कृत्रिम परिवेशीय |कृत्रिम परिवेशीय]] (जैल) दोनों में आव्यूह कठोरता से सहसंबद्ध बताया गया है।<ref name="ReferenceB">{{cite journal|last1=Fenner|first1=Joseph|last2=Stacer|first2=Amanda C.|last3=Winterroth|first3=Frank|last4=Johnson|first4=Timothy D.|last5=Luker|first5=Kathryn E.|last6=Luker|first6=Gary D.|title=स्तन ट्यूमर की मैक्रोस्कोपिक कठोरता मेटास्टेसिस की भविष्यवाणी करती है|journal=Scientific Reports|date=1 July 2014|volume=4|pages=5512|doi=10.1038/srep05512|pmid=24981707|pmc=4076689|bibcode=2014NatSR...4E5512F}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Willits|first1=Rebecca Kuntz|last2=Skornia|first2=Stacy L.|s2cid=13744966|title=न्यूराइट एक्सटेंशन पर कोलेजन जेल की कठोरता का प्रभाव|journal=Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition|date=January 2004|volume=15|issue=12|pages=1521–1531|doi=10.1163/1568562042459698|pmid=15696797}}</ref> | ||
=== कठोरता मापना === | |||
जैविक अनुसंधान में, कठोरता (या कठोरता) को सामान्यतः [[पास्कल (यूनिट)|पास्कल (ईकाई )]] में यंग के लोच के मापांक, अक्ष के साथ तनाव के अनुपात का उपयोग करके मापा जाता है। इस प्रकार, एक उच्च यंग मापांक वाला पदार्थ बहुत कठोर होता है।<ref>{{GoldBookRef|title=modulus of elasticity (Young's modulus), ''E''|file=M03966}}</ref> एक ऊतक के यंग के मापांक को मापने के लिए सबसे स्पष्ट और अच्छी तरह से स्थापित विधि उपकरणों पर निर्भर करती है - जैसे [[इंस्ट्रॉन]] लोड सेल उपकरण - जो सीधे यांत्रिक भार प्रयुक्त करती है और परिणामी विरूपण को मापती है। अब, विभिन्न प्रकार की [[ elastography |इलास्टोग्राफी]] विधि का उपयोग किए बिना एक ऊतक के यंग के मापांक का आसानी से और स्पष्ट अनुमान लगाया जा सकता है। ये विधियां ऊतक में विरूपण उत्पन्न करती हैं और सामान्यतः [[मेडिकल अल्ट्रासोनोग्राफी]] या चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के साथ यांत्रिक गुणों को मापती हैं।<ref>{{cite journal|last1=Chen|first1=E.J.|last2=Novakofski|first2=J.|last3=Jenkins|first3=W.K.|last4=O'Brien|first4=W.D.|title=लोच इमेजिंग के लिए आवेदन के साथ नरम ऊतकों का यंग का मापांक माप|journal=IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control|date=January 1996|volume=43|issue=1|pages=191–194|doi=10.1109/58.484478|s2cid=37542025}}</ref> | |||
मानव शरीर में कई ऊतकों के यांत्रिक गुणों की विशेषता के लिए यंग के मापांक का बार-बार उपयोग किया गया है। जानवरों के ऊतकों की कठोरता परिमाण के कई क्रमों में भिन्न होती है, उदाहरण के लिए: | मानव शरीर में कई ऊतकों के यांत्रिक गुणों की विशेषता के लिए यंग के मापांक का बार-बार उपयोग किया गया है। जानवरों के ऊतकों की कठोरता परिमाण के कई क्रमों में भिन्न होती है, उदाहरण के लिए: | ||
* बोवाइन आर्टिकुलर कार्टिलेज - 950 केपीए <ref>{{cite journal|last1=Freed|first1=LE|last2=Langer|first2=R|last3=Martin|first3=I|last4=Pellis|first4=NR|last5=Vunjak-Novakovic|first5=G|title=अंतरिक्ष में उपास्थि की ऊतक इंजीनियरिंग।|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|date=9 December 1997|volume=94|issue=25|pages=13885–90|pmid=9391122|doi=10.1073/pnas.94.25.13885|pmc=28402|bibcode=1997PNAS...9413885F|doi-access=free}}</ref> | * बोवाइन आर्टिकुलर कार्टिलेज - 950 केपीए <ref>{{cite journal|last1=Freed|first1=LE|last2=Langer|first2=R|last3=Martin|first3=I|last4=Pellis|first4=NR|last5=Vunjak-Novakovic|first5=G|title=अंतरिक्ष में उपास्थि की ऊतक इंजीनियरिंग।|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|date=9 December 1997|volume=94|issue=25|pages=13885–90|pmid=9391122|doi=10.1073/pnas.94.25.13885|pmc=28402|bibcode=1997PNAS...9413885F|doi-access=free}}</ref> | ||
* माउस कंकाल की मांसपेशी - 12 केपीए <ref>{{cite journal|last1=Engler|first1=A. J.|title=Myotubes differentiate optimally on substrates with tissue-like stiffness: pathological implications for soft or stiff microenvironments|journal=The Journal of Cell Biology|date=13 September 2004|volume=166|issue=6|pages=877–887|doi=10.1083/jcb.200405004|pmid=15364962|pmc=2172122}}</ref> | * माउस कंकाल की मांसपेशी - 12 केपीए <ref>{{cite journal|last1=Engler|first1=A. J.|title=Myotubes differentiate optimally on substrates with tissue-like stiffness: pathological implications for soft or stiff microenvironments|journal=The Journal of Cell Biology|date=13 September 2004|volume=166|issue=6|pages=877–887|doi=10.1083/jcb.200405004|pmid=15364962|pmc=2172122}}</ref> | ||
* गिनी पिग फेफड़े - 5-6 केपीए <ref>{{cite journal|last1=Yuan|first1=H|last2=Kononov|first2=S|last3=Cavalcante|first3=FS|last4=Lutchen|first4=KR|last5=Ingenito|first5=EP|last6=Suki|first6=B|s2cid=5263222|title=फेफड़े के ऊतक स्ट्रिप्स के यांत्रिक गुणों पर कोलेजनेज़ और इलास्टेज का प्रभाव।|journal=Journal of Applied Physiology |date=July 2000|volume=89|issue=1|pages=3–14|pmid=10904029|doi=10.1152/jappl.2000.89.1.3}}</ref> | * गिनी पिग फेफड़े - 5-6 केपीए <ref>{{cite journal|last1=Yuan|first1=H|last2=Kononov|first2=S|last3=Cavalcante|first3=FS|last4=Lutchen|first4=KR|last5=Ingenito|first5=EP|last6=Suki|first6=B|s2cid=5263222|title=फेफड़े के ऊतक स्ट्रिप्स के यांत्रिक गुणों पर कोलेजनेज़ और इलास्टेज का प्रभाव।|journal=Journal of Applied Physiology |date=July 2000|volume=89|issue=1|pages=3–14|pmid=10904029|doi=10.1152/jappl.2000.89.1.3}}</ref> | ||
* मानव फाइब्रोटिक लीवर - 1.6 kPa, स्वस्थ मानव लीवर 640 | * मानव फाइब्रोटिक लीवर - 1.6 kPa, स्वस्थ मानव लीवर 640 पीए<ref>{{cite journal|last1=Yeh|first1=WC|last2=Li|first2=PC|last3=Jeng|first3=YM|last4=Hsu|first4=HC|last5=Kuo|first5=PL|last6=Li|first6=ML|last7=Yang|first7=PM|last8=Lee|first8=PH|title=मानव जिगर का लोचदार मापांक माप और पैथोलॉजी के साथ सहसंबंध।|journal=Ultrasound in Medicine & Biology|date=April 2002|volume=28|issue=4|pages=467–74|pmid=12049960|doi=10.1016/s0301-5629(02)00489-1|url=http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/151696 }}</ref> | ||
स्वाइन ब्रेन - 260-490 | स्वाइन ब्रेन - 260-490 पीए<ref>{{cite journal|last1=Miller|first1=K|last2=Chinzei|first2=K|last3=Orssengo|first3=G|last4=Bednarz|first4=P|title=Mechanical properties of brain tissue in-vivo: experiment and computer simulation.|journal=Journal of Biomechanics|date=November 2000|volume=33|issue=11|pages=1369–76|pmid=10940395|doi=10.1016/s0021-9290(00)00120-2}}</ref> | ||
=== अलग-अलग कठोरता का संश्लेषण करना === | === अलग-अलग कठोरता का संश्लेषण करना === | ||
अलग-अलग कठोरता के मेट्रिसेस | अलग-अलग कठोरता के मेट्रिसेस सामान्यतः प्रायोगिक और चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए इंजीनियर होते हैं (उदाहरण के लिए घाव भरने के लिए कोलेजन मेट्रिसेस)<ref>{{cite journal|last1=Ruszczak|first1=Z|title=त्वचीय घाव भरने पर कोलेजन मेट्रिसेस का प्रभाव।|journal=Advanced Drug Delivery Reviews|date=28 November 2003|volume=55|issue=12|pages=1595–611|pmid=14623403|doi=10.1016/j.addr.2003.08.003}}</ref>). डूरोटैक्टिक ग्रेडियेंट केवल बहुलक से 2-आयामी सबस्ट्रेट्स बनाकर बनाए जाते हैं (उदाहरण के लिए [[एक्रिलामाइड]]<ref name=":1">{{Cite journal|last1=Lachowski|first1=D|last2=Cortes|first2=E|last3=Pink|first3=D|last4=Chronopoulos|first4=A|last5=Karim|first5=SA|last6=Morton|first6=JP.|last7=del Rio Hernández|first7=AE|date=2017-05-31|title=सब्सट्रेट कठोरता अग्नाशयी स्टेलेट कोशिकाओं में सक्रियण और डुरोटैक्सिस को नियंत्रित करती है|journal=Scientific Reports|language=En|volume=7|issue=1|pages=2506|doi=10.1038/s41598-017-02689-x|pmid=28566691|pmc=5451433|issn=2045-2322|bibcode=2017NatSR...7.2506L}}</ref> या [[पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन]]) जिसमें कठोरता को क्रॉस-लिंकिंग घनत्व द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो बदले में क्रॉस-लिंकर एकाग्रता द्वारा नियंत्रित होता है। बहुलक को ऐसी पदार्थ से लेपित किया जाना चाहिए जिसका कोशिका पालन कर सके जैसे कोलेजन या फाइब्रोनेक्टिन ग्रैडिएंट स्वयं को अधिकांशतः हाइड्रोजेल के रूप में संश्लेषित किया जाता है, जिसके बाद [[microfluidics|माइक्रोफ्लुइडिक्स]] ग्रैडिएंट जनरेटर का उपयोग किया जाता है, जिसके बाद [[photopolymerization|फोटोपॉलीमराइजेशन]] होता है।<ref>{{cite journal|last1=Zaari|first1=N.|last2=Rajagopalan|first2=P.|last3=Kim|first3=S. K.|last4=Engler|first4=A. J.|last5=Wong|first5=J. Y.|author-link5=Joyce Wong|date=17 December 2004|title=Photopolymerization in Microfluidic Gradient Generators: Microscale Control of Substrate Compliance to Manipulate Cell Response|journal=Advanced Materials|volume=16|issue=23–24|pages=2133–2137|doi=10.1002/adma.200400883|s2cid=135688441 }}</ref> | ||
इस | |||
बाह्य | इस विधि के लिए एक उन्नति 3डी मेट्रिसेस का उपयोग है, जो सेल माइग्रेशन को उन स्थितियों में निर्देशित करने में सक्षम हैं जो सेल के प्राकृतिक त्रि-आयामी वातावरण से अधिक संबंधित हैं।<ref>{{cite journal|last1=Hadjipanayi|first1=E|last2=Mudera|first2=V|last3=Brown|first3=RA|title=Guiding cell migration in 3D: a collagen matrix with graded directional stiffness.|journal=Cell Motility and the Cytoskeleton|date=March 2009|volume=66|issue=3|pages=121–8|pmid=19170223|doi=10.1002/cm.20331}}</ref> | ||
एक सेल का साइटोस्केलेटन पॉलिमर का लगातार उतार-चढ़ाव वाला नेटवर्क है जिसका संगठन सेल के भौतिक वातावरण पर बहुत निर्भर करता है। फोकल आसंजनों पर, एक कोशिका एक कर्षण बल लगाती है। दूसरे शब्दों में, यह | |||
साइटोस्केलेटल ट्रैक्शन का स्रोत एक्टोमीसिन | बाह्य आव्यूह के साथ सेलुलर संपर्क की साइट [[फोकल आसंजन]] है, एक बड़ा, गतिशील प्रोटीन कॉम्प्लेक्स है जो साइटोस्केलेटन को इंटरेक्टिंग प्रोटीन की कई संगठित परतों के माध्यम से ईसीएम फाइबर से जोड़ता है। इंटीग्रिन सबसे बाहरी प्रोटीन हैं और जो सीधे ईसीएम लिगेंड से जुड़ते हैं। चूँकि, फोकल आसंजन साधारण एंकरों की तुलना में अधिक अधिक हैं - संकेतन में उनके प्रोटीन की कई भूमिकाएँ हैं। ये प्रोटीन, जैसे कि [[फोकल आसंजन किनेज]] (फक), [[चर्बी प्रोटीन]], [[विनकुलिन]], [[ paxillin |पैक्सिलिन]] और α-एक्टिनिन, छोटे जीटीपीसेस (जीटीपीसेस के आरएचओ वर्ग , [[Rac (GTPase)|आरएसी (जीटीपीएएस)]], [[CDC42|सीडीसी42]]) और अन्य संकेतन रास्ते के साथ परस्पर क्रिया करते हैं जिससे रिले भी हो सके आव्यूह कठोरता में छोटे परिवर्तन और फलस्वरूप कोशिका आकार एक्टोमोसिन संकुचनशीलता और साइटोस्केलेटल संगठन में परिवर्तन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। नतीजतन, ये परिवर्तन दिशात्मक प्रवासन को सुविधाजनक बनाने के लिए सेल को अपने साइटोस्केलेटन को पुनर्व्यवस्थित करने का कारण बन सकते हैं।<ref>{{cite journal|last1=Allen|first1=J. L.|last2=Cooke|first2=M. E.|last3=Alliston|first3=T.|title=चोंड्रोसाइट भेदभाव को बढ़ावा देने के लिए ईसीएम कठोरता टीजीएफ मार्ग को प्राथमिकता देती है|journal=Molecular Biology of the Cell|date=25 July 2012|volume=23|issue=18|pages=3731–3742|doi=10.1091/mbc.E12-03-0172|pmid=22833566|pmc=3442419}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Kanchanawong|first1=Pakorn|last2=Shtengel|first2=Gleb|last3=Pasapera|first3=Ana M.|last4=Ramko|first4=Ericka B.|last5=Davidson|first5=Michael W.|last6=Hess|first6=Harald F.|last7=Waterman|first7=Clare M.|title=इंटीग्रिन-आधारित सेल आसंजनों का नैनोस्केल आर्किटेक्चर|journal=Nature|date=25 November 2010|volume=468|issue=7323|pages=580–584|doi=10.1038/nature09621|pmid=21107430|pmc=3046339|bibcode=2010Natur.468..580K}}</ref> | ||
एक सेल का साइटोस्केलेटन पॉलिमर का लगातार उतार-चढ़ाव वाला नेटवर्क है जिसका संगठन सेल के भौतिक वातावरण पर बहुत निर्भर करता है। फोकल आसंजनों पर, एक कोशिका एक कर्षण बल लगाती है। दूसरे शब्दों में, यह ईसीएम को खींचता है। इस प्रकार, सेल अपने फोकल आसंजनों में ईसीएम कठोरता और साइटोस्केलेटल तनाव के बीच एक यांत्रिक होमोस्टैसिस बनाए रखता है। यह होमियोस्टैसिस गतिशील है, क्योंकि फोकल आसंजन परिसरों का लगातार निर्माण, रीमॉडेलिंग और डिसैम्बल्ड किया जाता है। इससे संकेत ट्रांसडक्शन और डाउनस्ट्रीम सेलुलर प्रतिक्रियाओं में परिवर्तन होता है।<ref>{{cite journal|last1=Galbraith|first1=CG|last2=Sheetz|first2=MP|title=चिपकने वाले संपर्कों पर बल सेल फ़ंक्शन को प्रभावित करते हैं।|journal=Current Opinion in Cell Biology|date=October 1998|volume=10|issue=5|pages=566–71|pmid=9818165|doi=10.1016/s0955-0674(98)80030-6}}</ref> सेल संकेतन ईसीएम के भौतिक और जैव रासायनिक दोनों गुणों का एक उत्पाद है और सेलुलर प्रतिक्रियाओं को समझने के लिए इन दो मार्गों के बीच परस्पर क्रिया महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, [[हड्डी मोर्फोजेनेटिक प्रोटीन]] (बीएमपी) - एक वृद्धि कारक - अपर्याप्त साइटोस्केलेटल तनाव के तहत ओस्टोजेनेसिस को प्रेरित करने में असमर्थ है।<ref>{{cite journal|last1=Wang|first1=YK|last2=Yu|first2=X|last3=Cohen|first3=DM|last4=Wozniak|first4=MA|last5=Yang|first5=MT|last6=Gao|first6=L|last7=Eyckmans|first7=J|last8=Chen|first8=CS|title=Bone morphogenetic protein-2-induced signaling and osteogenesis is regulated by cell shape, RhoA/ROCK, and cytoskeletal tension.|journal=Stem Cells and Development|date=1 May 2012|volume=21|issue=7|pages=1176–86|pmid=21967638|doi=10.1089/scd.2011.0293|pmc=3328763}}</ref> | |||
साइटोस्केलेटल ट्रैक्शन का स्रोत एक्टोमीसिन संकुचनशीलता है। बढ़ी हुई बाहरी कठोरता एक संकेत ट्रांसडक्शन कैस्केड की ओर ले जाती है जो जीटीपीसेस और आरएचओ से जुड़े किनेज (रॉक) के छोटे जीटीपीएएस आरएचओ वर्ग को सक्रिय करती है। रॉक, बदले में, [[मायोसिन]] लाइट चेन फॉस्फोराइलेशन को नियंत्रित करता है, एक ऐसी घटना जो मायोसिन एटीपीसे गतिविधि को ट्रिगर करती है और एक्टिन फाइबर को छोटा करती है, जिससे ईसीएम पर संकुचन और खिंचाव होता है।<ref>{{cite journal|last1=Riento|first1=K|last2=Ridley|first2=AJ|title=Rocks: multifunctional kinases in cell behaviour.|journal=Nature Reviews Molecular Cell Biology|date=June 2003|volume=4|issue=6|pages=446–56|pmid=12778124|doi=10.1038/nrm1128|s2cid=40665081}}</ref> चूँकि स्पष्ट मार्ग जो ईसीएम कठोरता को रॉक गतिविधि से जोड़ता है, अज्ञात है, बढ़ी हुई ईसीएम कठोरता के उत्तर में बढ़े हुए कर्षण का अवलोकन ड्यूरोटैक्सिस की घटना को समझाने के लिए पर्याप्त है। शसक्त यांत्रिक प्रतिक्रिया कोशिका को कठोर क्षेत्र की ओर खींचती है और दिशात्मक आंदोलन में पूर्वाग्रह उत्पन्न करती है और साइटोस्केलेटल और फोकल आसंजन संगठन पर अन्य परिणाम होते हैं। '''<रेफरी नाम = लो 144-152 />''' | |||
नतीजतन, ड्यूरोटैक्सिस को कठोरता मैकेनोसेंसिंग नामक प्रक्रिया में स्थान और समय पर ईसीएम कठोरता के निरंतर नमूने पर भरोसा करना चाहिए।<ref>{{cite journal|last1=Janmey|first1=PA|last2=McCulloch|first2=CA|title=Cell mechanics: integrating cell responses to mechanical stimuli.|journal=Annual Review of Biomedical Engineering|date=2007|volume=9|pages=1–34|pmid=17461730|doi=10.1146/annurev.bioeng.9.060906.151927}}</ref> हाल के शोध से पता चला है कि अपरिवर्तनीय ईसीएम कठोरता के | नतीजतन, ड्यूरोटैक्सिस को कठोरता मैकेनोसेंसिंग नामक प्रक्रिया में स्थान और समय पर ईसीएम कठोरता के निरंतर नमूने पर भरोसा करना चाहिए।<ref>{{cite journal|last1=Janmey|first1=PA|last2=McCulloch|first2=CA|title=Cell mechanics: integrating cell responses to mechanical stimuli.|journal=Annual Review of Biomedical Engineering|date=2007|volume=9|pages=1–34|pmid=17461730|doi=10.1146/annurev.bioeng.9.060906.151927}}</ref> हाल के शोध से पता चला है कि अपरिवर्तनीय ईसीएम कठोरता के उत्तर में व्यक्तिगत फोकल आसंजन आवश्यक रूप से स्थिर कर्षण बलों को प्रयुक्त नहीं करते हैं। वास्तव में, जबकि कुछ अलग-अलग फोकल आसंजन स्थिर कर्षण बलों को प्रदर्शित कर सकते हैं, अन्य लोग टगिंग और रिलीज के दोहराए गए चक्र के विधि से टगिंग ट्रैक्शन प्रदर्शित करते हैं। फोकल आसंजनों के गुण - चाहे स्थिर हों या खींचे जा रहे हों - अपने पड़ोसियों से स्वतंत्र होते हैं और इस तरह, प्रत्येक फोकल आसंजन स्वायत्त रूप से कार्य करता है। यह टगिंग ट्रैक्शन सेल माइग्रेशन के अन्य रूपों, जैसे कि [[कीमोटैक्सिस]] और [[ haptotaxis |हैप्टोटैक्सी]] के लिए प्रयोज्य दिखाया गया है, किंतु ड्यूरोटैक्सिस के लिए आवश्यक है। फोकल आसंजन प्रोटीन (एफएके/पैक्सिलिन/विनकुलिन) - और उनके फॉस्फोराइलेशन-निर्भर इंटरैक्शन के साथ-साथ सेल के अंदर उनका विषम वितरण (जिससे याप सक्रियण और कठोरता सक्रिय पी एफएके के माध्यम से परमाणु अनुवाद)<ref name=":0">{{Cite journal|last1=Lachowski|first1=D|last2=Cortes|first2=E|last3=Robinson|first3=B|last4=Rice|first4=A|last5=Rombouts|first5=K|last6=del Rio Hernández|first6=AE|date=2017-10-25|title=FAK, YAP के यांत्रिक सक्रियण को नियंत्रित करता है, जो डुरोटैक्सिस के लिए आवश्यक एक ट्रांसक्रिप्शनल रेगुलेटर है|journal=The FASEB Journal|language=en|volume=32|issue=2|pages=1099–1107|doi=10.1096/fj.201700721r|issn=0892-6638|pmid=29070586|doi-access=free}}</ref> - ईसीएम कठोरता की एक विस्तृत श्रृंखला में उच्च कर्षण और टगिंग कर्ष | ||