Hvad er cellebiomekanik?

Cellebiomekanik henviser til den mekaniske funktion af celler med hensyn til biologi. Biomekanik er et tværfagligt område af løbende forskning, der fokuserer på den mekanistiske opførsel af celler og den biologiske påvirkning, der er forbundet med denne adfærd. Undersøgelsen af ​​cellebiomekanik trækker på disciplinerne mekanisk teknik, biokemi og anatomi og fysiologi.

Grundlæggende forskning i cellebiomekanik involverer struktur, organisering og andre primært fysiske egenskaber ved cellefunktion. Formålet med biomekanik er at fremme forståelsen af ​​normal- og sygdomsfysiologi på celleniveau. Forskere, der er specialiserede i cellebiomekanik, har udviklet værktøjer ved hjælp af mikrofabrikation og innovative nanovidenskab og bioingeniørprocesser. Disse værktøjer tillader forskere at indsamle og undersøge celle- og proteinprøver på molekylært niveau. Denne tilgang fokuserer på de små dele af et større, fungerende system, som er essensen af ​​cellebiomekanik.

Cellulær biomekanik er også blevet omtalt som biomekanik eller mekanobiologi; alle er termer, der afspejler den tværfaglige karakter af denne specialisering. Ved at undersøge de mekaniske egenskaber hos celler, der er involveret i sygdomme, såsom hjerte-kar-sygdomme og kræft, kan forskere muligvis finde behandlinger og kurer for ellers dødelige sygdomme. Disse egenskaber inkluderer biofysiske kræfter, klæbeegenskaber og rumlig organisering. For eksempel er væskekomponenterne i en celle forbundet med membranstress, permeabilitet og genekspression. Forskere har brugt biomekanik til at identificere en måde at studere celleadfærd i større skala med hensyn til væv og organer, der er påvirket af sygdom.

Celler er livets byggesten, og en kæde af biokemiske reaktioner er vigtig for, at normale biologiske processer fungerer korrekt. Disse reaktioner forekommer ofte i cellevæggen under meget specifikke betingelser. Når det cellulære miljø eller cellebiomekanik ændres på en eller anden måde, kan resultatet på sunde celler forårsage hypertension, slagtilfælde og mange andre medicinske problemer. Alle normale kropsfunktioner - såsom heling, hævelse og hormonfrigivelse - involverer cellernes rolle. Behovet for at forstå, hvordan disse ting sker, ikke kun hvorfor eller hvornår de sker, er hvad cellebiomekanik sigter mod at opnå.

Biomekaniske målinger af celler er opnået gennem en lang række metoder, der spænder fra væskedynamik til signaltransduktion. Biomekanisk analyse alene har set en lang række fremskridt og anvendelser, herunder human kinetik og atletisk træning. Den grundlæggende tilgang forbliver den samme; biomekanisk analyse opsamler de fysiske målinger, der er forbundet med bevægelse, og knytter eller tilskriver dataene til biologiske processer.