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在不同刚度的弹性基质上培养的单个心肌细胞适应性收缩行为的理论分析。 (英语) Zbl 1405.92088号

小结:在体内,心肌细胞与周围的细胞外基质相互作用,同时周期性地进行收缩行为,这是心脏性能的主要决定因素。聚丙烯酰胺凝胶(PAGs)作为具有易调节刚度特性的细胞外基质,为体外研究心肌细胞对周围环境刚度变化的动力学行为提供了有价值的柔性介质。我们在本文中提出了一个心脏细胞收缩的原始机械化学模型,该模型揭示了最近在心肌细胞的实验中证明的心肌细胞的适应性反应L.秦等。[“柔性基质上单个心肌细胞动作的动态应力表征和能量评估”,《生物化学与生物物理研究通讯》360,第2期,352-356(2007;doi:10.1016/j.bbrc.2007.06.060)]. 该模型将细胞外PAG应变场的振幅与肌节收缩松弛过程中细胞各部分细胞内应力的时空变化联系起来。在连续介质力学框架中,我们对细胞内活性应力的肌节长度依赖性及其由肌浆网的各向异性钙扩散和自催化钙释放控制进行了统一描述。利用我们之前对具有不同刚度的PAG力学性能的表征所做的工作,我们能够评估心肌细胞对具有不同和已知杨氏模量的柔性PAG施加的活性细胞内应力。有趣的是,我们能够解释当基底刚度增加时,实验观察到的最大细胞应力的有趣增加。通过对全场细胞应力和应变进行评估,这种心肌细胞收缩的综合方法为进一步分析细胞收缩调节中的其他协同性和机械传递机制提供了可靠的基础,尤其是在生理和病理情况下,心脏性能的改变与心肌细胞环境的不同硬度有关。

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92立方37 细胞生物学
92立方厘米 生物力学
74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
92C40型 生物化学、分子生物学
92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
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