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烧伤后收缩一维形态弹性模型的稳定性。 (英语) Zbl 1486.35393号

作者分析了一个基于一维形态弹性连续体假设的模型,该模型由以下公式推导而来:数据中心。科佩诺FJ弗莫伦[“形态弹性连续体模型对模拟覆盖切除烧伤的皮肤移植中挛缩形成的生物医学意义”,Biomech.model Mechanobiol.16,No.4,1187-1206(2017;doi:10.1007/s10237-017-0881-y)]和数据中心。科佩诺等,[“模拟皮肤创伤后增生性瘢痕组织形成和随后退化的数学模型”,《生物医学模型》,第16期,第1期,第15-32页(2017;doi:10.1007/s10237-016-0799-9)]并解释了烧伤创面的演变。他们为四种成分编写了进化方程,这四种成分被认为是:信号分子(c)、成纤维细胞(N)、肌纤维细胞(M)和胶原蛋白(rho)。添加了初始条件。他们首先分析了皮肤收缩平衡附近的一维形态弹性模型的稳定性。他们围绕平衡((c,N,M,rho,v,varepsilon。主要结果给出了保证连续模型线性稳定性的条件。作者还分析了离散问题的稳定性。在论文的最后一部分,作者基于适当的有限元方法,提出了这个问题的数值解决方案,以下书是J.van Kan先生等。[科学计算中的数值方法。代尔夫特:VSSD(2005;Zbl 1103.65001号)]. 他们引用了文献中的数据值,并分析了400天内溶液的演变。

MSC公司:

92年第35季度 与生物、化学和其他自然科学相关的PDE
92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
35B30码 PDE解对初始和/或边界数据和/或PDE参数的依赖性
35B35型 PDE环境下的稳定性
35G20个 非线性高阶偏微分方程
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
92-10 生物相关问题的数学建模或模拟
92立方厘米 生物力学
92立方厘米 细胞运动(趋化性等)
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参考文献:

[1] 阿尔伯茨,B。;布雷,D。;刘易斯,J。;拉夫,M。;罗伯茨,K。;Watson,J.,《细胞的分子生物学》(1989),牛津:加兰出版社,牛津
[2] 巴罗卡斯,VH;Tranquillo,R.,《组织等效力学的各向异性双相理论:细胞牵引、纤维网络变形、纤维排列和细胞接触指导之间的相互作用》,《生物工程杂志》,119,2,137-145(1997)·数字对象标识代码:10.1115/12796072
[3] Barrientos,S。;斯托贾迪诺维奇,O。;戈林科,理学硕士;Brem,H。;Tomic-Canic,M.,《前瞻性文章:伤口愈合中的生长因子和细胞因子》,《伤口修复再生》,16,5,585-601(2008)·doi:10.1111/j.1524-475x.2008.00410.x
[4] 巴姆,CL;Arpey,CJ,《正常皮肤伤口愈合:与细胞和分子事件的临床相关性》,《皮肤外科》,31,6,674-686(2006)·doi:10.1111/j.1524-4725.2005.31612
[5] 布恩,W。;科佩诺,D。;Vermolen,F.,《伤口收缩的基于多智能体细胞的模型》,J Biomech,49,8,1388-1401(2016)·doi:10.1016/j.jbiomech.2015.11.058
[6] Dallon,J。;Sherrat,J。;Maini,P.,《使用离散细胞的细胞外基质动力学数学模型:纤维定向和组织再生》,《Theor Biol杂志》,199,449-471(1999)·doi:10.1006/jtbi.1999.971
[7] Dallon,J。;Sherrat,J。;Maini,P.,《皮肤创伤修复中转化生长因子-(β)对细胞外基质排列的影响建模》,《创伤修复再生》,9,4,278-286(2001)·doi:10.1046/j.1524-475X.2001.00278.x
[8] Desmoulière,A。;Geinoz,A。;Gabbiani,F。;Gabbiani,G.,转化生长因子-beta 1诱导肉芽组织肌成纤维细胞和静止和生长培养的成纤维细胞中α-平滑肌肌动蛋白的表达,《细胞生物学杂志》,122,1,103-111(1993)·doi:10.1083/jcb.122.1.103
[9] Dziuk,G。;Elliot,C.,演化曲面上的有限元,IMA J Numer Anal,27,2,262-292(2007)·兹比尔1120.65102 ·doi:10.1093/imanum/drl023文件
[10] Enoch S,Leaper D(2008)伤口愈合的基础科学。外科学(牛津)26(2):31-37。doi:10.1016/j.mpsur.2007.11.005
[11] 弗莱彻,CAJ,流体动力学计算技术1,施普林格,柏林。(1998) ·doi:10.1007/978-3-642-58229-5
[12] 加里森,G。;黄,SK;Okunishi,K。;斯科特,JP;彭克,LRK;抓地,AM;Peters-Golden,M.,前列腺素E2逆转肌成纤维细胞分化,美国呼吸细胞分子生物学杂志,48,5,550-558(2013)·doi:10.1165/rcmb.2012-0262oc
[13] Ghosh,K。;潘,Z。;关,E。;Ge,S。;刘,Y。;Nakamura,T。;任,XD;拉斐洛维奇,M。;Clark,RA,《细胞对具有不同粘弹性特性的生理相关ECM模拟物的适应》,生物材料,28,4,671-679(2007)·doi:10.1016/j.生物材料.2006.09.038
[14] Goriely,A。;Amar,MB,《关于形态弹性中增量、累积和连续增长规律的定义和建模》,《生物医学模型-机械双醇》,6,5,289-296(2006)·doi:10.1007/s10237-006-0065-7
[15] Gosh K,Pan Z,Guan E,Ge S,Nakamura Lio Y,T.,Ren,Z.D.,Rafailovich,M.,Clark,R.(2007)细胞对具有不同粘弹性特性的生理相关ECM模拟物的适应。生物材料28(4):671-679。doi:10.1016/j.生物材料.2006.09.038
[16] Grotendorst G(1992)化学牵引剂和生长因子。Cohen I,Diegelmann R,Lindblad W(编辑)《伤口愈合:生化和临床方面》,第15章,第1版。W.B.Saunders,Philidelphia,第237-246页
[17] Hall CL(2008)使用连续介质力学对一些生物材料进行建模。昆士兰理工大学博士论文
[18] Haugh,JM,结合受体介导的信号转导和空间梯度传感的皮肤伤口侵袭确定性模型,生物物理杂志,90,7,2297-2308(2006)·doi:10.1529/biophysj.105.077610
[19] Hillen T,Painter KJ(2008)PDE趋化模型用户指南。数学生物学杂志58(1-2):183-217。doi:10.1007/s00285-008-0201-3·Zbl 1161.92003号
[20] 伊万诺夫,J。;塔尔姆,T。;Sundqvist,KG,趋化因子和细胞外基质成分在T淋巴细胞迁移到三维基质中的作用,免疫学,114,1,53-62(2005)·doi:10.1111/j.1365-2567.2004.02005.x
[21] Koppenol D(2017)模拟皮肤伤口愈合的数学模型的生物医学意义。代尔夫特理工大学博士论文
[22] 科佩诺,DC;FJ Vermolen,形态弹性连续体模型对模拟覆盖切除烧伤的皮肤移植中挛缩形成的生物医学意义,生物医学模型-机械双醇,16,4,1187-1206(2017)·doi:10.1007/s10237-017-0881-y
[23] 科佩诺,D。;弗莫林。;科佩诺尔·冈萨雷斯,G。;尼森,F。;van Zuijlen,P。;Vuik,K.,《模拟烧伤收缩的数学模型》,《数学生物学杂志》,75,1,1-31(2017)·Zbl 1373.35319号 ·doi:10.1007/s00285-016-1075-4
[24] 科佩诺,D。;弗莫林。;Niessen,F.,模拟皮肤创伤后增生性瘢痕组织形成和随后退化的数学模型,Biomech model Mechanobiol,16,1,15-32(2017)·doi:10.1007/s10237-016-0799-9
[25] Lindner,D。;Zietsch,C。;Becher,项目经理;舒尔茨,K。;惠普公司Schultheiss;切普,C。;Westermann,D.,不同来源的人成纤维细胞中基质金属蛋白酶的差异表达,生物化学研究国际,2012,1-10(2012)·doi:10.1155/2012/875742
[26] Maskarinec,S。;弗朗克,C。;蒂雷尔,D。;Ravichandran,G.,《量化三维细胞牵引力》,国家科学院院刊,106,52,22108-22113(2009)·doi:10.1073/pnas.0904565106
[27] 桅杆,BA;Schultz,GS,《急慢性伤口中细胞因子、生长因子和蛋白酶的相互作用》,《伤口修复再生》,4,4,411-420(1996)·doi:10.1046/j.1524-475x.1996.40404.x
[28] McDougall,S。;Dallon,J。;Sherrat,J。;Maini,P.,真皮创伤愈合过程中的成纤维细胞迁移和胶原沉积:数学模型和临床意义,Philos Trans R Soc A Math Phys Eng Sci,3641843,1385-1405(2006)·doi:10.1098/rsta.2006.1773文件
[29] 梅农,SN;霍尔,CL;McCue,西南;McElwain,DLS,《一维形态弹性模型及其在成纤维细胞填充胶原晶格中的应用》,《生物医学模型-机械双醇》,16,5,1743-1763(2017)·数字对象标识代码:10.1007/s10237-017-0917-3
[30] 穆林,V。;Mayrand,D。;Laforce-Lavoie,A。;拉罗谢尔,S。;Genest,H.,再生医学和组织工程细胞及生物材料,第8章,195-208(2011),里耶卡:IntechOpen,里耶科
[31] 墨菲,K。;霍尔,C。;Maini,P。;McCue,S。;MacElwain,D.,结合真实生长因子动力学的皮肤伤口闭合的纤维收缩机械化学模型,《公牛数学生物学》,74,5,1143-1170(2012)·Zbl 1237.92033号 ·doi:10.1007/s11538-011-9712-y
[32] 奥尔森,L。;Sherrat,J。;Maini,P.,《成人皮肤伤口收缩和收缩组织位移剖面持久性的机械化学模型》,《Theor Biol杂志》,177,2,113-128(1995)·doi:10.1006/jtbi.1995.0230
[33] 总的来说,C。;Wrana,J。;Sodek,J.,通过转化生长因子-β在人类成纤维细胞中对72-kda明胶酶/IV型胶原酶的转录和转录后调节,生物化学杂志,266,21,14061-14071(1991)·doi:10.1016/S0021-9258(18)92810-3
[34] Postlethwaite,AE;Keski-Oja,J。;摩西,HL;Kang,AH,通过转化生长因子β刺激人成纤维细胞的趋化迁移,实验医学杂志,165,1251-256(1987)·doi:10.1084/jem.165.1.251
[35] Ramtani,S.,成纤维细胞填充的胶原微球收缩过程中细胞/ECM和细胞/细胞相互作用的机械建模:理论和模型模拟,《生物医学杂志》,37,11,1709-1718(2004)·doi:10.1016/j.jbiomech.2004.01.028
[36] Ramtani,S.,成纤维细胞重塑基质收缩:数值研究,计算机生物医学,32,4,283-296(2002)·doi:10.1016/S0010-4825(02)00018-5
[37] 罗伯茨。;孢子,M。;阿索扬,R。;史密斯,J。;罗氏,N。;韦克菲尔德,L。;美国海涅。;利奥塔,L。;法兰加五世。;Kehrl,J.等人。;Fauci,A.,转化生长因子β型:体内快速诱导纤维化和血管生成以及体外刺激胶原形成,美国国家科学院院刊,83,124167-4171(1986)·doi:10.1073/美国国家统计局.83.12.4167
[38] 罗德里格斯(Rodriguez,EK);Hoger,A。;McCulloch,AD,《软弹性组织中的应力依赖有限生长》,《生物医学杂志》,27,4,455-467(1994)·doi:10.1016/0021-9290(94)90021-3
[39] Rudolph R,Vande Berg J(1991)Dupuytren挛缩症中的肌成纤维细胞。手部诊所杂志7(4):683-692(讨论693-4)
[40] Sillman,A。;Quang,D。;Farboud,B。;方,K。;Nuccitelli,R。;Isseroff,R.,在生理强度的直流电场中,人皮肤成纤维细胞在胶原蛋白i上不表现出定向迁移,Exp Dermatol,12,4,396-402(2003)·doi:10.1034/j.1600-0625.2002.120406.x
[41] Sternlicht,医学博士;Werb,Z.,基质金属蛋白酶如何调节细胞行为,《细胞开发生物年鉴》,17,1,463-516(2001)·doi:10.1146/annurev.cellbio.17.1.463
[42] Strutz,F.,Tgf-(β1)通过诱导碱性成纤维细胞生长因子(fgf-2)诱导人肾成纤维细胞增殖,《肾脏杂志》,59,2,579-592(2001)·文件编号:10.1046/j.1523-1755.2001.059002579.x
[43] 英国石油公司Thampatty;Wang,JHC,《研究成纤维细胞迁移的新方法》,《细胞运动细胞骨架》,64,1,1-5(2006)·doi:10.1002/cm.20166
[44] 托马塞克,JJ;Gabbiani,G。;Hinz,B。;Chaponnier,C。;Brown,RA,肌成纤维细胞和结缔组织重塑的机械调节,Nat Rev Mol Cell Biol,3,5,349-363(2002)·doi:10.1038/nrm809
[45] 特兰基略,R。;Murray,JD,成纤维细胞驱动的伤口收缩的连续模型:炎症调解,《Theor Biol杂志》,158,2,135-172(1992)·数字对象标识代码:10.1115/12796072
[46] Tuan,TL;Nichter,LS,瘢痕疙瘩和增生性瘢痕形成的分子基础,《今日分子医学》,4,1,19-24(1998)·doi:10.1016/s1357-4310(97)80541-2
[47] Van Kan,J。;西格尔,A。;Vermolen,F.,《科学计算中的数值方法》(2014年),代尔夫特:学术出版社,代尔夫特·Zbl 1103.65001号
[48] Vande Berg,J。;鲁道夫,R。;普尔曼,W。;Disharoon,D.,来自造粒伤口的培养的人肌成纤维细胞和来自正常皮肤的真皮成纤维细胞之间的比较生长动力学和肌动蛋白浓度,Lab Invest,61,5,532-538(1989)
[49] Wang,Y.,《烧伤:烧伤愈合、感染、疼痛和瘢痕形成方面的挑战和进展》,Adv Drug Deliv Rev,123,3-17(2018)·doi:10.1016/j.addr.2017.09.018
[50] 世卫组织(2018),世界卫生组织,概况介绍,烧伤,2018年3月6日。https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/burns。2019年12月4日访问
[51] Wrobel,L。;弗雷,T。;莫洛伊,J。;亚当斯,J。;阿米蒂奇,M。;Sparrow,J.,单个人类皮肤肌成纤维细胞和成纤维细胞的收缩性,细胞运动细胞骨架,52,2,82-90(2002)·数字对象标识代码:10.1002/cm.10034
[52] Wrobel L、Fray T、Molloy J、Adams J、Armitage M、Sparrow J(2009)附录a:表a.1。辐射防护委员会出版物年鉴110 39(2),48-51
[53] Young,A。;McNaught,C.,单个人类皮肤肌成纤维细胞和成纤维细胞的收缩性,外科学(牛津),29,10,475-479(2011)·doi:10.1016/j.mpsur.2011.06.011
[54] 张,T。;王,XF;王,ZC;卢,D。;方,QQ;胡,YY;赵,WY;张,LY;吴,LH;Tan,WQ,当前针对TGF-(β)/Smad信号通路的潜在治疗策略,以减轻瘢痕疙瘩和增生性瘢痕形成,生物医学药理学,129(2020)·doi:10.1016/j.biopha.2020.110287
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