Kas yra ląstelių biomechanika?

Ląstelių biomechanika biologijos požiūriu reiškia mechaninę ląstelių funkciją. Biomechanika yra tarpdisciplininė nuolatinių tyrimų sritis, kurioje pagrindinis dėmesys skiriamas mechaniniam ląstelių elgsenai ir su tuo elgesiu susijusiam biologiniam poveikiui. Ląstelių biomechanikos studijos remiasi mechaninės inžinerijos, biochemijos ir anatomijos bei fiziologijos disciplinomis.

Fundamentalūs ląstelių biomechanikos tyrimai apima ląstelių funkcijos struktūrą, organizavimą ir kitas pirmiausia fizines savybes. Biomechanikos tikslas yra toliau suprasti normalią ir ligos fiziologiją ląstelių lygiu. Mokslininkai, kurių specializacija yra ląstelių biomechanika, sukūrė įrankius, naudojančius mikrogamybą ir novatoriškus nanomokslo ir bioinžinerijos procesus. Šios priemonės leidžia mokslininkams rinkti ir ištirti ląstelių ir baltymų mėginius molekuliniu lygiu. Šis metodas orientuotas į mažas didesnės veikiančios sistemos dalis, o tai yra ląstelių biomechanikos esmė.

Ląstelių biomechanika taip pat buvo vadinama biomechanika arba mechanobiologija; visi yra terminai, atspindintys šios specializacijos tarpdiscipliniškumą. Tyrinėdami mechanines ląstelių, susijusių su tokiomis ligomis kaip širdies ir kraujagyslių ligos ir vėžys, savybes, mokslininkai gali rasti gydymo būdus ir vaistus nuo kitaip mirtinų ligų. Šios savybės apima biofizines jėgas, adhezines savybes ir erdvinį organizavimą. Pavyzdžiui, skystieji ląstelės komponentai yra susiję su membranos stresu, pralaidumu ir genų ekspresija. Mokslininkai naudojo biomechaniką, kad nustatytų būdą, kaip tirti ląstelių elgesį didesniu mastu, atsižvelgiant į ligos paveiktus audinius ir organus.

Ląstelės yra gyvybės statybinė medžiaga, o biocheminių reakcijų grandinė yra gyvybiškai svarbi normaliam, biologiniam procesui tinkamai veikti. Šios reakcijos dažnai vyksta ląstelės sienelėje labai specifinėmis sąlygomis. Kai ląstelių aplinka ar ląstelių biomechanika tam tikru būdu pasikeičia, sveikų ląstelių rezultatas gali sukelti hipertenziją, insultą ir daugybę kitų medicininių problemų. Visos normalios kūno funkcijos, tokios kaip gijimas, patinimas ir hormonų išsiskyrimas, yra susijusios su ląstelių vaidmeniu. Ląstelių biomechanika siekia suprasti, kaip tai vyksta, o ne tik kodėl ar kada jie įvyksta.

Biomechaniniai ląstelių matavimai buvo gauti taikant daugybę metodų, pradedant nuo skysčių dinamikos ir baigiant signalo perdavimu. Vien tik biomechaninė analizė parodė daugybę pažangos ir panaudojimo būdų, įskaitant žmogaus kinetiką ir atletišką treniruotę. Pagrindinis požiūris išlieka tas pats; biomechaninė analizė fiksuoja fizinius matavimus, susijusius su judėjimu, ir susieja arba priskiria duomenis biologiniams procesams.