西安交大徐光魁教授課題組 JMPS: “矛盾”的細胞硬化與軟化標度律流變學特性
2022-07-19 來源：高分子科技
心臟的跳動、肺部的充氣以及腸道的蠕動等使得不同功能和類型的細胞類型承受著極大的應力。應力是對細胞生長、分化、遷移、重塑和基因表達強有力的刺激。實驗結果表明細胞在單軸及雙軸的拉伸載荷下會顯示出“矛盾”的硬化-軟化的冪律流變學行為，并發生向固體或流體狀態的轉變。目前，關于細胞的硬化-軟化力學響應的研究主要集中在分子層次，主要的細胞模型只能解釋細胞硬化或軟化的某個方面，其在不同加載條件下的“矛盾”的流變學行為的形成機制以及其中所蘊含的物理規律尚不明確。細胞硬化-軟化涉及到的機制不僅與特定的信號中間物的介導有關，也與細胞骨架網絡的力學行為密切相關。
圖 1 細胞力學建模以及單軸和雙軸拉伸載荷下的細胞力學模型
細胞的硬化-軟化冪律流變學行為
圖 2 細胞在單軸拉伸載荷下硬化與雙軸拉伸載荷下軟化的流變學行為
圖 3 細胞在雙軸拉伸載荷下的細胞骨架纖維的屈曲行為
細胞硬化-軟化過程中的統一物理關系
圖 4 實驗與模擬得到的標度律指數和細胞剛度都符合統一的物理關系
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022509622001806
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（責任編輯：xu）
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