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生物體與環(huán)境的相互作用：生物體通過感知環(huán)境信號并做出適應(yīng)性反應(yīng)來維持生命活動，細(xì)胞作為基本單元，能精確感知并響應(yīng)微環(huán)境中的信號變化，包括生物化學(xué)信號和生物力學(xué)信號。生物力學(xué)信號的重要性：生物力學(xué)信號涵蓋細(xì)胞外基質(zhì)剛度、流體剪切力、細(xì)胞組織間擠壓力等多種形式，對細(xì)胞功能及生物體穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要，影響胚胎發(fā)育、組織修復(fù)、正常生理功能調(diào)控以及疾病的發(fā)生發(fā)展。生物力學(xué)分類及體外模擬重構(gòu)方法生物力學(xué)信號分類：流體剪切力：血液等生物流體流經(jīng)細(xì)胞表面產(chǎn)生的摩擦力，影響血管內(nèi)皮細(xì)胞等多種細(xì)胞類型...

隨著細(xì)胞力學(xué)的發(fā)展以及對細(xì)胞力學(xué)生物學(xué)的深入研究，細(xì)胞外基質(zhì)中的機(jī)械信號對細(xì)胞的黏附、增殖、分化和凋亡等過程的重要作用也被逐步揭示出來。細(xì)胞通過細(xì)胞膜上的黏附蛋白與基質(zhì)中的黏附配體之間的相互作用感知基質(zhì)機(jī)械力學(xué)信號，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并最終使細(xì)胞核力學(xué)信號發(fā)生改變，從而得以調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖遷移、組織的形成以及癌癥發(fā)生等重要生命活動。本文詳細(xì)介紹了細(xì)胞力學(xué)生物學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)，綜述了細(xì)胞與微環(huán)境的相互作用并深入闡述了細(xì)胞力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的過程與機(jī)制。細(xì)胞力學(xué)的背景與發(fā)展定義：細(xì)胞...

你是否想過細(xì)胞如何感知周圍環(huán)境的變化？在生物學(xué)領(lǐng)域，細(xì)胞力學(xué)轉(zhuǎn)導(dǎo)是一個(gè)關(guān)鍵過程，細(xì)胞通過感知和響應(yīng)力學(xué)線索來調(diào)節(jié)其行為。然而，傳統(tǒng)的研究多在靜態(tài)條件下進(jìn)行，對于細(xì)胞如何適應(yīng)動態(tài)力學(xué)環(huán)境的理解仍很有限。光響應(yīng)水凝膠的出現(xiàn)為這一研究提供了新的工具。這種水凝膠的剛度可快速、可逆地調(diào)節(jié)，為模擬細(xì)胞在體內(nèi)的真實(shí)動態(tài)微環(huán)境提供了可能。通過研究細(xì)胞在光響應(yīng)水凝膠上的行為，我們可以更深入地理解細(xì)胞如何感知和響應(yīng)基質(zhì)剛度的變化，以及這種感知如何影響細(xì)胞的牽引力、信號傳導(dǎo)和最終的功能。這不僅有助...

在細(xì)胞生物學(xué)研究的前沿陣地，細(xì)胞牽張儀照亮了科研人員探索細(xì)胞力學(xué)世界的神秘道路。牽張儀的核心功能在于能夠精確地對細(xì)胞施加牽張力，模擬細(xì)胞在體內(nèi)所處的復(fù)雜力學(xué)環(huán)境。從基本原理來看，它通過特制的機(jī)械裝置或微流體技術(shù)，可以對貼壁生長的細(xì)胞進(jìn)行單軸或雙軸的拉伸。這種拉伸并非簡單的物理拉動，而是能夠在微觀尺度上精準(zhǔn)控制力的大小、方向和作用時(shí)間。借助高精度的傳感器與反饋系統(tǒng)，牽張儀可以將牽張力控制在極小的誤差范圍內(nèi)，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。在生理學(xué)研究中，細(xì)胞牽張儀的應(yīng)用極為廣泛。...

生物樣品力學(xué)相關(guān)的指標(biāo)涉及多個(gè)層次（組織、細(xì)胞、分子）和不同力學(xué)行為（彈性、粘性、塑性、粘彈性等）。以下是一些常見的力學(xué)指標(biāo)及其應(yīng)用場景：一、靜態(tài)力學(xué)指標(biāo)彈性模量（ElasticModulus）楊氏模量（Young'sModulus,E）：單軸拉伸或壓縮下的應(yīng)力-應(yīng)變比。剪切模量（ShearModulus,G）：剪切應(yīng)力與剪切應(yīng)變之比。體積模量（BulkModulus,K）：材料抵抗體積壓縮的能力。定義：材料抵抗彈性變形的能力，包括：應(yīng)用：骨骼、軟骨、血管等組織的剛度表征。泊...

在癌癥轉(zhuǎn)移過程中，癌細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的力學(xué)特性確實(shí)會發(fā)生變化。通常情況下，癌細(xì)胞會變得更加柔軟，而基質(zhì)會變得更加堅(jiān)硬。這種變化有助于癌細(xì)胞的遷移和侵襲，同時(shí)為腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移提供有利的微環(huán)境。癌細(xì)胞變軟細(xì)胞骨架重排：癌細(xì)胞通過上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）獲得更強(qiáng)的遷移和侵襲能力。在這一過程中，細(xì)胞骨架的重排使得細(xì)胞變得更加柔軟和可變形。這種柔軟性有助于癌細(xì)胞通過狹窄的間隙和血管，遷移到遠(yuǎn)處的組織。細(xì)胞黏附和遷移：癌細(xì)胞的柔軟性還與其表面分子的表達(dá)變化有關(guān)。例如，癌細(xì)胞...

傷口愈合是一個(gè)涉及多個(gè)階段的復(fù)雜生物過程，包括止血、炎癥、增殖和組織重塑。對于慢性傷口，尤其是糖尿病患者的傷口，治療過程往往充滿挑戰(zhàn)，需要開發(fā)更有效的治療方法。近年來，金屬-有機(jī)框架（MOFs）和水凝膠因其的物理和化學(xué)性質(zhì)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛力。MOFs具有高孔隙率和大比表面積，適用于藥物遞送和抗菌應(yīng)用，而水凝膠則因其生物相容性和保濕性被廣泛用于傷口護(hù)理。將MOFs與水凝膠結(jié)合，可以創(chuàng)造協(xié)同效應(yīng)，提高傷口愈合的效率。本文將探討MOFs和水凝膠復(fù)合材料在傷口愈合中...

以下是幾種常見的將細(xì)胞接種到玻片上的方法：一、直接滴加法準(zhǔn)備工作首先要準(zhǔn)備好細(xì)胞懸液。細(xì)胞懸液可以通過消化貼壁細(xì)胞獲得，例如對于貼壁生長的細(xì)胞，用胰蛋白酶-EDTA消化液處理細(xì)胞，使細(xì)胞從培養(yǎng)瓶壁上脫落，然后加入適量的培養(yǎng)基終止消化，并輕輕吹打制成單細(xì)胞懸液。對于懸浮細(xì)胞，可以直接收集培養(yǎng)基中的細(xì)胞，離心去除培養(yǎng)基中的雜質(zhì)和舊培養(yǎng)基后，用新鮮培養(yǎng)基重懸細(xì)胞。選擇合適的蓋玻片。蓋玻片一般需要進(jìn)行消毒處理，可以用70%-95%的乙醇浸泡30分鐘左右，然后晾干備用。蓋玻片的大小和厚...