科罗拉多大学博尔德分校的乔希·罗腾 信用:CC0公共领域 凯特林·麦克里里是发表在《小》杂志上的一篇新论文的合著者，该论文涉及诸如软组织骨关节炎等疾病的诊断
麦克里里目前是博士
D
纽实验室的学生，她在那里研究细胞和组织之间的生物物理关系，以获得关于组织发育和病理学的见解
这项工作是纽实验室一月份发表的两篇关于核机械生物学的论文之一
另一篇论文也发表在《小》杂志上，由索哈姆·戈什领导
我们问了她关于工作的可能应用，在新实验室的生活，以及研究从这里开始
问题:你会如何向一个高中生描述这篇论文的工作和成果？现实世界中有哪些应用？ 答:有许多疾病的组织经历了级联功能衰退，目前没有解决办法
骨关节炎——一种常见的软骨退化疾病——就是一个例子
从多种尺度理解组织病理学——特别是组织中的变化是如何传播到容纳你的脱氧核糖核酸的细胞核的——将有助于我们开发再生医学中操纵细胞形式和功能的解决方案
细胞在物理上与它们周围的蛋白质网络相连，这使它们能够感知和响应机械信号，如从周围环境中推拉
我们开发了一种实验技术，用一根很小的针直接探测原子核的机械特性
我们结合荧光显微镜和原子力显微镜来测量细胞核、细胞和局部基质的硬度，而不破坏它们的相互作用
我们发现，当天然软骨组织环境被酶破坏时，软骨细胞核变得不那么僵硬
细胞核可以改变它的物理性质来匹配周围的组织，也许是为了保持体内平衡或控制什么基因在刺激下被激活
原子核通常不被认为是一个动态结构，所以这些发现在很多方面都很有趣，并且与整体讨论相关
问:在加入东大实验室之前，这是你感兴趣的研究课题或领域吗？ 答:在新实验室，研究人员来自不同的跨学科背景，这有助于我们作为物理学家和工程师从不同的角度提出生物学问题
在我开始在这里工作之前，我学习了物理和机械工程，并顺便探索了生物课题
我加入是因为我想运用我的技术方法对医学中的组织再生产生影响
问:这项工作有什么特别难以完成的地方吗？ 答:正如我们的一位评论家所说，“这项工作的挑战性很重要
“想象一下我们是如何收集这些数据的
首先，我们取一块活组织，然后用纳米针戳一个细胞核
说一个难打的靶心一直打！ 总的来说，在核机械生物学中提出问题是困难的，因为该领域仍在开发新的方法来研究原子核的机械特性并理解其含义
对我来说，我被这种想法所驱使，因为我想从物理工程的角度来研究生物系统
问:这篇论文之后还有哪些研究问题需要回答？ 答:这项研究只是研究多尺度组织功能和病理学的开始
我们的原子力显微镜针尖技术的主要优点是，我们可以用它来洞察组织发育、疾病和再生过程中的核机制
问:在博尔德大学学习如何塑造了你的研究和职业生涯？ 答:成为生物医学工程师是一个激动人心的时刻！博尔德大学的研究文化是研究小组之间的高度合作，以完成新的跨学科科学
关于发育和疾病的生物学问题非常复杂，尤其是在细胞和细胞核的最小尺度上
这些难题需要科学家们跨越传统学科来解决工程和医学方面的主要挑战，这是博尔德大学研究的一个组成部分
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