In-vivo, cells grow continuously exposed to multiple stimuli such as nutrients, growth factors, and drugs. To understand the microenvironment of tissues, the study is necessary the biomechanical interactions between cells and extracellular matrix as well as biochemical effects. Especially, the microenvironment is changed by the cell, and the bidirectional interaction in which the cell adapts by the changed microenvironment is continued. The reciprocal interactions between cells and microenvironment are caused by the circulation process in which the adaptation of cells due to the modification of cell-mediated microenvironment. In this dissertation, we develop the 3-dimensional (3D) fibroblast-derived extracellular matrix (fdECM) niche based on the cell-secreted multi-components of ECM and naturally crosslinked network. Second, it is investigate the dynamics of mechanical remodeling of fdECM mediated by cellular behaviors such as locomotion and cell division. We also explored the morphogentic application for vascular network formation in fdECM niche.
생체 내에서 세포의 성장은 다양한 자극에 의해서 영향을 받는다. 세포에 주어지는 영양분, 성장인자, 의약제제 등의 화학적 자극, 세포간의 상호작용이나 외부 힘에 의한 물리적 자극, 뿐만 아니라 세포와 세포외 기질물질간의 상호작용에 의한 생리-물리학적 자극 또한 동시에 주어진다. 특히, 세포에 의해 미세환경이 변화하고, 변화한 미세환경에 의해 세포가 적응하는 양방향 상호작용이 지속된다. 본 연구에서는 섬유아세포가 직접 분비하는 세포외 기질단백질의 다양성과 세포에 의해 자발적으로 형성된 네트워크의 구조적 성질을 이용하여 1) 3차원 세포유래 기질환경의 형성 및 2) 세포에 의해 매개된 기질물질의 리모델링 현상을 탐구하고 3) 3차원 세포유래 기질물질에서의 혈관의 형태형성에 대하여 고찰하였다.
