La morfogenesi richiede che le cellule embrionali generino forze e compiano lavoro meccanico per modellare i loro tessuti. Il funzionamento errato di questi campi di forza può portare a malformazioni congenite. Comprendere questi processi dinamici richiede la quantificazione e la profilazione della meccanica tridimensionale durante l’evoluzione della morfogenesi dei vertebrati. Qui descriviamo sensori di forza elastici simili a molle con risoluzione a livello di micrometri, realizzati mediante bioprinting tridimensionale intravitalica direttamente nei tubi neurali in chiusura degli embrioni di pollo in crescita. L’integrazione delle letture dei sensori calibrati con la modellazione meccanica computazionale consente la quantificazione diretta delle forze e del lavoro eseguito dai tessuti embrionali. Mentre si spostano verso la linea mediana embrionale, le due metà del tubo neurale in chiusura raggiungono una compressione di oltre cento nano-newton durante l’apposizione delle pieghe neurali. L’inibizione farmacologica della chinasi associata a Rho per ridurre la forza di chiusura mostra l’esistenza di forze anti-chiusura attive, che allargano progressivamente il tubo neurale e devono essere superate per ottenere la chiusura del tubo neurale. In generale, il nostro approccio e i risultati evidenziano l’intricata interazione tra le forze meccaniche e la morfogenesi dei tessuti.
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