坦佩雷大学的生命科学和光子学研究人员在研究表层细胞对机械刺激的反应方面取得了重大发现。通过模拟细胞下方细胞外基质的变形，研究人员表明，细胞可以快速感知环境中哪怕是微小的变化，并且它们的反应比预期的更加复杂。例如，这一发现可能有助于更好地理解与癌症转移形成相关的过程。
三个研究小组在这个联合项目中研究了上皮细胞如何通过离子通道感知环境的微小变化。这项研究是使用 Arri Priimägi 教授领导的智能光子材料研究小组开发的光响应材料进行的，该材料可用作细胞培养的基质。这些材料允许使用光刺激来精确且可控地移动细胞基质。
“这些细胞具有细胞内钙的标记蛋白，因此我们能够在共聚焦显微镜上在基质表面绘制小凹槽，同时监测活细胞如何在钙的帮助下对环境中的这些变化做出反应，”坦佩雷高级研究所 (IAS) 高级研究员、医学与健康技术学院细胞生物物理学研究组组长 Teemu Ihalinen 说道。
“我们发现，即使是几十纳米材料的运动也会打开细胞中的机械门控钙通道，通过该通道细胞能够改变其钙水平。”
细胞中的多种过程都需要钙，因此即使钙含量的微小变化也会对细胞功能产生很大影响。这项研究也许是第一次表明，细胞能够感知环境中的微小运动，并且通过改变钙离子通过细胞膜的流动(即通过离子电流产生电流)来检测这些运动。