Vad är cellbiomekanik?

Cellbiomekanik avser cellens mekaniska funktion när det gäller biologi. Biomekanik är ett tvärvetenskapligt område i pågående forskning som fokuserar på det mekanistiska beteendet hos celler och de biologiska påverkan som är förknippade med dessa beteenden. Studien av cellbiomekanik bygger på disciplinerna maskinteknik, biokemi och anatomi och fysiologi.

Grundläggande forskning inom cellbiomekanik involverar strukturen, organisationen och andra främst fysiska egenskaper hos cellfunktionen. Syftet med biomekanik är att främja förståelsen för normal- och sjukdomsfysiologi på cellnivå. Forskare som är specialiserade på cellbiomekanik har utvecklat verktyg med mikrofabrikation och innovativa nanovetenskap och bioingenjörsprocesser. Dessa verktyg gör det möjligt för forskare att samla in och undersöka cell- och proteinprover på molekylär nivå. Denna strategi fokuserar på de små delarna i ett större, fungerande system, som är kärnan i cellbiomekanik.

Cellulär biomekanik har också kallats biomekanik eller mekanobiologi; alla är termer som återspeglar den tvärvetenskapliga karaktären av denna specialisering. Genom att studera de mekaniska egenskaperna hos celler som är involverade med sjukdomar som hjärt-kärlsjukdom och cancer, kan forskare hitta behandlingar och botemedel mot annars dödliga sjukdomar. Dessa egenskaper inkluderar biofysiska krafter, vidhäftningsegenskaper och rumslig organisation. Till exempel är vätskekomponenterna i en cell associerade med membranstress, permeabilitet och genuttryck. Forskare har använt biomekanik för att identifiera ett sätt att studera cellbeteende i större skala när det gäller vävnader och organ som drabbats av sjukdom.

Celler är livets byggstenar, och en kedja av biokemiska reaktioner är avgörande för att normala, biologiska processer ska fungera korrekt. Dessa reaktioner förekommer ofta i cellväggen under mycket specifika förhållanden. När cellmiljön eller cellbiomekanik förändras på något sätt kan resultatet på friska celler orsaka högt blodtryck, stroke och många andra medicinska problem. Alla normala kroppsfunktioner - såsom läkning, svullnad och hormonfrisättning - involverar cellernas roll. Behovet av att förstå hur dessa saker händer, inte bara varför eller när de händer, är vad cellbiomekanik syftar till att uppnå.

Biomekaniska mätningar av celler har erhållits genom en mängd olika metoder, allt från vätskedynamik till signaltransduktion. Biomekanisk analys ensam har sett ett brett spektrum av framsteg och användningar, inklusive mänsklig kinetik och atletisk träning. Den grundläggande metoden förblir densamma; biomekanisk analys fångar fysiska mätningar förknippade med rörelse och associerar eller tillskriver data till biologiska processer.