O que é biomecânica celular?

Biomecânica celular refere-se à função mecânica das células em termos de biologia. A biomecânica é uma área interdisciplinar de pesquisa em andamento que se concentra nos comportamentos mecanicistas das células e nas influências biológicas associadas a esses comportamentos. O estudo da biomecânica celular baseia-se nas disciplinas de engenharia mecânica, bioquímica e anatomia e fisiologia.

A pesquisa fundamental em biomecânica celular envolve a estrutura, organização e outras propriedades principalmente físicas da função celular. O objetivo da biomecânica é promover o entendimento da fisiologia normal e da doença em nível celular. Cientistas especializados em biomecânica celular desenvolveram ferramentas usando microfabricação e processos inovadores de nanociência e bioengenharia. Essas ferramentas permitem aos cientistas coletar e examinar amostras de células e proteínas em nível molecular. Essa abordagem concentra-se nas pequenas partes de um sistema maior e funcional, que é a essência da biomecânica celular.

A biomecânica celular também tem sido referida como biomecânica ou mecanobiologia; todos são termos que refletem a natureza interdisciplinar dessa especialização. Ao estudar as propriedades mecânicas das células envolvidas em doenças como doenças cardiovasculares e câncer, os pesquisadores podem encontrar tratamentos e curas para doenças fatais. Essas propriedades incluem forças biofísicas, propriedades adesivas e organização espacial. Por exemplo, os componentes fluidos de uma célula estão associados ao estresse da membrana, permeabilidade e expressão gênica. Os cientistas vêm usando a biomecânica para identificar uma maneira de estudar o comportamento celular em uma escala maior, em termos de tecidos e órgãos afetados pela doença.

As células são os alicerces da vida, e uma cadeia de reações bioquímicas é vital para que processos biológicos normais funcionem adequadamente. Essas reações geralmente ocorrem dentro da parede celular sob condições altamente específicas. Quando o ambiente celular ou a biomecânica celular são alterados de alguma forma, o resultado em células saudáveis ​​pode causar hipertensão, derrames e muitos outros problemas médicos. Todas as funções normais do corpo - como cicatrização, inchaço e liberação de hormônios - envolvem o papel das células. A necessidade de entender como essas coisas acontecem, não apenas o porquê ou quando elas acontecem, é o que a biomecânica celular pretende alcançar.

As medidas biomecânicas das células foram obtidas através de uma ampla variedade de metodologias, variando da dinâmica dos fluidos à transdução de sinal. Somente a análise biomecânica registrou uma ampla gama de avanços e usos, incluindo a cinética humana e o treinamento atlético. A abordagem básica permanece a mesma; a análise biomecânica captura as medições físicas associadas ao movimento e associa ou atribui os dados a processos biológicos.