journal article·2016

Cellular modulation by the elasticity of biomaterials

Fengxuan Han, Caihong Zhu, Qianping Guo, Huilin Yang, Bin Li

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Abstract

The behaviors and functions of individual cells, fundamental to the complexity of multicellular organisms, are regulated by their integrated response to a variety of environmental cues such as soluble factors, extracellular matrix (ECM)-mediated signals, and cell-cell interactions. Among these cues, the biomechanical feature of the ECM, represented by its elasticity, has been increasingly recognized as a dominating factor of cell fate. This review article aims to provide an overview of the general principles and recent advances in the field of matrix elasticity-dependent regulation of cellular activities and functions, the underlying biomechanical and molecular mechanisms, as well as pathophysiological implications. A discussion is also provided as to how material design strategies can be used to control the local microenvironment of stem cells to direct their lineage commitment and functions toward tissue development and regeneration.
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Research context

OpenAlex topics: Cellular Mechanics and Interactions · Bone Tissue Engineering Materials · 3D Printing in Biomedical Research

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Affiliations

Department of Orthopaedics

The First Affiliated Hospital

Orthopaedic Institute

Soochow University

Suzhou

Funding

National Natural Science Foundation of China

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