境界層の粘度の制御された増加とともに、ガルバノタキシスの方向を逆転させる

弱い外部電界（EFS）は細胞構造を分極し、ほとんどの移動細胞（ガルバノタクシス）をカソードに向けて誘導し、組織工学および表皮創傷を治癒するための有用なツールになります。ただし、弱いEFを感知するための生物物理学的メカニズムはとらえどころのないままです。中性の粘性ポリマーでそれを減らすことにより、細胞の境界層における陰極指向の水流（電気浸透）のメカニズムを再投資しました。低分子量ポリマーによる粘度の増加は、カソードの移動を減少させ、濃度依存的に陽極移動を促進することを報告します。対照的に、高分子量ポリマーによる粘度の増加は、方向性に影響しません。バルク粘度の観点からではなく、ポリマー間の多孔性と油圧透過性の観点から矛盾した結果を説明します。これらの結果は、粘性剤を使用したガルバノタキシスの制御された反転の最初の証拠を提供し、異なる細胞タイプの細胞極性を制御する基本的な外側のシグナル伝達受容体である推定電界受容体の識別に近い磁場を配置します。

Weak external electric fields (EFs) polarize cellular structure and direct most migrating cells (galvanotaxis) toward the cathode, making it a useful tool during tissue engineering and for healing epidermal wounds. However, the biophysical mechanisms for sensing weak EFs remain elusive. We have reinvestigated the mechanism of cathode-directed water flow (electro-osmosis) in the boundary layer of cells, by reducing it with neutral, viscous polymers. We report that increasing viscosity with low molecular weight polymers decreases cathodal migration and promotes anodal migration in a concentration dependent manner. In contrast, increased viscosity with high molecular weight polymers does not affect directionality. We explain the contradictory results in terms of porosity and hydraulic permeability between the polymers rather than in terms of bulk viscosity. These results provide the first evidence for controlled reversal of galvanotaxis using viscous agents and position the field closer to identifying the putative electric field receptor, a fundamental, outside-in signaling receptor that controls cellular polarity for different cell types.