Hva er cellebiomekanikk?

Cellebiomekanikk refererer til den mekaniske funksjonen til celler når det gjelder biologi. Biomekanikk er et tverrfaglig område av pågående forskning som fokuserer på den mekanistiske atferden til celler og den biologiske påvirkningen forbundet med denne atferden. Studiet av cellebiomekanikk tar utgangspunkt i fagområdene maskinteknikk, biokjemi og anatomi og fysiologi.

Grunnleggende forskning innen cellebiomekanikk involverer struktur, organisering og andre primært fysiske egenskaper ved cellefunksjon. Formålet med biomekanikk er å fremme forståelsen av normal- og sykdomsfysiologi på cellenivå. Forskere som spesialiserer seg i cellebiomekanikk har utviklet verktøy ved bruk av mikrofabrikasjon og innovative nanovitenskap og bioingeniørprosesser. Disse verktøyene lar forskere samle og undersøke celle- og proteinprøver på molekylært nivå. Denne tilnærmingen fokuserer på de små delene av et større, fungerende system, som er essensen i cellebiomekanikk.

Cellulær biomekanikk har også blitt referert til som biomekanikk eller mekanobiologi; alt er begreper som gjenspeiler den tverrfaglige karakteren av denne spesialiseringen. Ved å studere de mekaniske egenskapene til celler som er involvert i sykdommer som hjerte- og karsykdommer og kreft, kan forskere kanskje finne behandlinger og kurer for ellers dødelige sykdommer. Disse egenskapene inkluderer biofysiske krefter, klebeegenskaper og romlig organisering. For eksempel er væskekomponentene i en celle assosiert med membranstress, permeabilitet og genuttrykk. Forskere har brukt biomekanikk for å identifisere en måte å studere celleoppførsel i større skala, når det gjelder vev og organer som er berørt av sykdom.

Celler er byggesteinene i livet, og en kjede med biokjemiske reaksjoner er avgjørende for at normale, biologiske prosesser skal fungere ordentlig. Disse reaksjonene forekommer ofte i celleveggen under meget spesifikke forhold. Når det cellulære miljøet eller cellebiomekanikken blir endret på noen måte, kan resultatet på sunne celler føre til hypertensjon, slag og mange andre medisinske problemer. Alle normale kroppsfunksjoner - som helbredelse, hevelse og hormonfrigjøring - involverer rollen til celler. Behovet for å forstå hvordan disse tingene skjer, ikke bare hvorfor eller når de skjer, er hva cellebiomekanikk har som mål å oppnå.

Biomekaniske målinger av celler er oppnådd gjennom en lang rekke metodologier, alt fra væskedynamikk til signaltransduksjon. Biomekanisk analyse alene har sett et bredt spekter av fremskritt og bruksområder, inkludert menneskelig kinetikk og atletisk trening. Den grunnleggende tilnærmingen forblir den samme; biomekanisk analyse fanger opp de fysiske målingene knyttet til bevegelse og knytter eller tilskriver dataene til biologiske prosesser.