Co to jest biomechanika komórek?
Biomechanika komórek odnosi się do mechanicznej funkcji komórek pod względem biologicznym. Biomechanika to interdyscyplinarny obszar trwających badań, który koncentruje się na zachowaniach mechanistycznych komórek i wpływach biologicznych związanych z tymi zachowaniami. Badanie biomechaniki komórkowej opiera się na dyscyplinach inżynierii mechanicznej, biochemii oraz anatomii i fizjologii.
Podstawowe badania w biomechanice komórki obejmują strukturę, organizację i inne przede wszystkim fizyczne właściwości funkcji komórki. Celem biomechaniki jest pogłębienie zrozumienia fizjologii normalnej i choroby na poziomie komórkowym. Naukowcy, którzy specjalizują się w biomechanice komórek, opracowali narzędzia wykorzystujące mikrowłókninę oraz innowacyjne procesy nanonauki i bioinżynierii. Narzędzia te umożliwiają naukowcom zbieranie i badanie próbek komórek i białek na poziomie molekularnym. Takie podejście koncentruje się na małych częściach większego, funkcjonującego systemu, który jest istotą biomechaniki komórki.
Biomechanika komórkowa jest również określana jako biomechanika lub mechanobiologia; wszystkie są terminami odzwierciedlającymi interdyscyplinarny charakter tej specjalizacji. Badając mechaniczne właściwości komórek związanych z chorobami takimi jak choroby sercowo-naczyniowe i rak, naukowcy mogą znaleźć sposoby leczenia i leczenia chorób, które w przeciwnym razie byłyby śmiertelne. Do tych właściwości należą siły biofizyczne, właściwości adhezyjne i organizacja przestrzenna. Na przykład, płynne składniki komórki są związane ze stresem błonowym, przepuszczalnością i ekspresją genów. Naukowcy wykorzystują biomechanikę do określenia sposobu badania zachowań komórkowych na większą skalę, pod względem tkanek i narządów dotkniętych chorobą.
Komórki są budulcem życia, a łańcuch reakcji biochemicznych jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania normalnych procesów biologicznych. Reakcje te często występują w ścianie komórkowej w ściśle określonych warunkach. Gdy środowisko komórkowe lub biomechanika komórki zostaną w jakiś sposób zmienione, wynik na zdrowych komórkach może powodować nadciśnienie, udary i wiele innych problemów medycznych. Wszystkie normalne funkcje organizmu - takie jak gojenie, obrzęk i uwalnianie hormonów - wiążą się z rolą komórek. Konieczność zrozumienia, jak te rzeczy się dzieją, a nie tylko dlaczego lub kiedy one się zdarzają, jest celem biomechaniki komórki.
Pomiary biomechaniczne komórek uzyskano za pomocą szerokiej gamy metodologii, od dynamiki płynów po transdukcję sygnału. Sama analiza biomechaniczna przyniosła wiele postępów i zastosowań, w tym kinetykę człowieka i trening sportowy. Podstawowe podejście pozostaje takie samo; analiza biomechaniczna rejestruje fizyczne pomiary związane z ruchem i kojarzy lub przypisuje dane procesom biologicznym.