細胞バイオメカニクスとは？

細胞バイオメカニクスは、生物学の観点から細胞の機械的機能を指します。 バイオメカニクスは、細胞の機械的挙動とそれらの挙動に関連する生物学的影響に焦点を当てた進行中の研究の学際的な領域です。 細胞バイオメカニクスの研究は、機械工学、生化学、解剖学および生理学の分野に基づいています。

細胞バイオメカニクスの基礎研究には、細胞機能の構造、組織、その他の主に物理的特性が含まれます。 生体力学の目的は、細胞レベルでの正常および疾患生理学の理解をさらに深めることです。 細胞バイオメカニクスを専門とする科学者は、微細加工と革新的なナノサイエンスおよびバイオエンジニアリングプロセスを使用してツールを開発しました。 これらのツールにより、科学者は分子レベルで細胞およびタンパク質のサンプルを収集および検査できます。 このアプローチは、細胞バイオメカニクスの本質である、より大きく機能するシステムの小さな部分に焦点を当てています。

細胞バイオメカニクスは、バイオメカニクスまたはメカノバイオロジーとも呼ばれています。 これらはすべて、この専門分野の学際的な性質を反映した用語です。 心臓血管疾患や癌などの疾患に関与する細胞の機械的特性を研究することにより、研究者は致命的な疾患の治療法や治療法を見つけることができるかもしれません。 これらの特性には、生物物理学的力、接着特性、空間構成が含まれます。 たとえば、細胞の液体成分は、膜ストレス、透過性、遺伝子発現に関連しています。 科学者はバイオメカニクスを使用して、病気の影響を受ける組織や臓器に関して、より大規模な細胞の挙動を研究する方法を特定しています。

細胞は生命の構成要素であり、正常な生物学的プロセスが適切に機能するには、一連の生化学反応が不可欠です。 これらの反応は、非常に特定の条件下で細胞壁内で起こることがよくあります。 細胞環境や細胞の生体力学が何らかの形で変化すると、健康な細胞の結果は高血圧、脳卒中、その他多くの医学的問題を引き起こす可能性があります。 治癒、腫れ、ホルモン放出などのすべての正常な身体機能には、細胞の役割が関与しています。 なぜ、いつ起こるかではなく、これらのことがどのように起こるかを理解する必要が、細胞バイオメカニクスが達成しようとするものです。

細胞の生体力学的測定は、流体力学からシグナル伝達まで、多種多様な方法論を通じて得られています。 生体力学的分析だけでも、人間の運動や運動トレーニングなど、幅広い進歩と用途が見られます。 基本的なアプローチは同じままです。 生体力学的分析は、動きに関連付けられた物理的測定値をキャプチャし、データを生物学的プロセスに関連付けまたは属性付けします。