Çok hücreli gelişim sırasında, tek tek hücrelerin hücresel davranışları (örneğin, bölünme ekseni) çeşitli kimyasal ve fiziksel ipuçları ile belirtilir. Tek tek hücrenin bu bilgiyi nasıl yorumladığını ve çok hücreli montajı acil bir özellik olarak nasıl düzenlediklerini anlamak morfogenez çalışmalarının nihai hedeflerinden biridir. Model organizma C. elegans hücre polaritesi gibi morfogenezin hücresel düzeyde düzenlenmesinin anlaşılmasına önemli ölçüde katkıda bulunmuştur1, hücre bölünmesi desenleme1, hücre kader kararı2, ve nöronal kablolama gibi doku ölçekli düzenlemeler3 ve organogenez4,5. Çeşitli genetik araçlar mevcut olmasına rağmen, doku mühendisliği yöntemleri sınırlıdır.
C. elegans çalışmasında en başarılı doku mühendisliği yöntemi klasik blastomerizolasyonu 6; C. elegans embriyo bir yumurta kabuğu ve geçirgenlikbariyer7ile çevrili olduğu gibi, bunların kaldırılması bu yöntemin ana prosedürleri biridir. Bu blastomer izolasyon yöntemi hücre-hücre temasının basitleştirilmiş bir şekilde yeniden yapılandırılmasını sağlarken, istenmeyen ipuçlarının ortadan kaldırılmasına izin vermez; hücre teması hala hem mekanik (örneğin, yapışma) hem de kimyasal ipuçları nı oluşturur ve bu da işaret ile hücresel davranış arasındaki nedensel ilişkiyi tam olarak analiz etme yeteneğimizi sınırlandırır.
Bu yazıda sunulan yöntem, ligand olarak proteinler de dahil olmak üzere herhangi bir amin-reaktif moleküllere kovalent bağlanabilen karboksilit modifiye polistiren boncuklar kullanmalıdır. Özellikle, rhodamine Red-X'in amin-reaktif formunu kullanarak boncukları hem görsel olarak izlenebilir hem de hücreye yapıştırıcı hale getirmek için kullandık. Boncuk yüzeyi karboksil grupları ve ligand molekülünün primer amin grupları suda çözünen karbodiimid 1-etil-3-(dimethylaminoproyl) karbodiimide (EDAC)8,9ile birleştiğindedir. Elde edilen yapışkan boncuklar hücresel dinamikleri10mekanik işaret etkileri için izin verir. Hücre bölünmesi oryantasyonu10için gerekli mekanik ipuçlarını tanımlamak için bu tekniği kullandık.