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1.
细胞骨架生物力学进展   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
细胞骨架力学作为力学细胞生物学的一个新兴领域, 其研究方法突破传统细胞力学 思想, 不再把活细胞简化为皮质膜包着的弹性、黏性或黏弹性连续介质体, 而是基 于在细胞变形和功能中发挥重要作用的细胞骨架离散网络结构, 在微/纳米尺度建 立一种集细胞形态和功能于一体的离散网络结构. 这种细胞骨架模型作为细胞变形 和生化事件调控的纽带, 能从分子层次上阐述细胞运动、能量转换、信息传递、基 因表达等重大生命活动的潜在机制,同时也能解释生物大分子间相互作用、受体/配体特异性相互作用、 大分子自装配、细胞及分子层次的力学-化学耦合, 为定量研究细胞-亚细胞-生物大 分子等在多种力学刺激下的响应建立了良好的平台, 对于理解生物模式形成、生物 复杂性以及解决重大生物学难题具有深远意义. 本文基于细胞骨架三维离散网络结 构特点及其生物学背景, 从生物力学角度详细阐述近几年国际上流行的细胞骨架模 型理论分析和研究成果的最新进展.  相似文献
2.
基于微丝主动收缩的细胞分裂的力学模型   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了解释动物细胞胞质分裂的力学机理,基于大量的细胞卵裂实验数据,在Zinemanas和Nir的流体动力学模型基础上,对微丝的分布函数改为随同质膜移动,增加了由于生化刺激引起主动微丝的影响系数.数值计算表明:此模型能较好地预测细胞在胞质分裂过程中,细胞的总体和局部变形,以及卵裂沟处的张力和细胞内压.  相似文献
3.
人工膝关节置换中的生物力学研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
郭媛  史俊芬  陈维毅 《力学进展》2007,37(3):465-471
膝关节是人全身最大最复杂的关节, 它的任何一个主要组成部分的损坏都会引起膝关 节的反常运动, 久之软骨和半月板发生磨损、变性而形成骨性关节病, 从而影响人的日常生 活. 通常采用的方法是进行膝关节矫形或置换, 对严重病变的膝关节, 则采用全膝置换手术. 随着人工膝关节置换成为非常普遍的外科手术, 与膝关节假体相关的研究也越来越多的被人 所关注. 从生物力学角度对人工膝关节假体的类型和材料、假体生物力学性能的理论和 实验研究、骨重建的理论模型、骨整合的理论和实验、与理论和实验相关的有限元分析模型 等几个主要方面进行了详尽的综述. 同时, 指出了人工膝关节置换和目前研究中存在的问题, 并对其未来的发展方向进行了一定的预测.  相似文献
4.
骨骼肌收缩的本构模型: I被动行为   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
李永胜  陈维毅 《力学进展》2010,40(6):663-678
骨骼肌是人体运动器系的重要组成部分, 是人体主动运动的唯一原动力, 约占到人体体重的40\%.详细阐述了目前骨骼肌被动行为研究的前沿成果, 包括线弹性模型、超弹性模型以及黏弹性模型. 这些模型从不同的侧面、以不同的理论来描述骨骼肌的被动行为, 对骨骼肌在被动状态下的力学响应作出了较为精准的表达. 本文对各种模型的缺陷和适用性也作了一些总结和讨论.  相似文献
5.
肌球蛋白Ⅱ缺失细胞胞质分裂机制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
哺乳动物细胞胞质分裂过程中伴随着一系列形态学改变,随着分裂沟不断收缩,形成连接两个子细胞的细胞间桥.间桥不断拉长、变细,直至断裂、生成两个子细胞.采用细胞力学和形态学测量及分析方法,通过施加肌球蛋白Ⅱ抑制剂,定量研究了NRK细胞间桥变细动力学;采用细胞免疫荧光技术,检测了早期胞质分裂肌动蛋白的分布,揭示肌球蛋白Ⅱ缺失细胞胞质分裂可能的机制.结果表明:施加肌球蛋白Ⅱ抑制剂的NRK细胞,其整体形态学和细胞间桥形态学曲线明显不同于0.3%DMSO组.根据流体力学特性和所测量的力学参数对曲线进行模拟发现,表面张力对肌球蛋白Ⅱ抑制组细胞的间桥动力学曲线轨迹影响很大.研究结果提示由细胞力学特性决定的拉普拉斯压力和细胞运动共同参与了肌球蛋白Ⅱ缺失细胞胞质分裂的调节.  相似文献
6.
胞质分裂力学及其分子生物学机制的研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
胞质分裂通过一系列的形态学变化使母细胞一分为二生成两个子细胞, 几乎整个胞质分裂过程都伴随着力学现象.形成刚度或黏弹性互不相同的区域对细胞形态的改变至关重要, 特殊肌动蛋白与交联蛋白是导致细胞局部刚度改变的重要因素.因此有必要深入理解细胞如何变形、 以及促进细胞变形的材料特性及其分子生物学基础. 本文将针对细胞的力学特性、胞质分裂中的力学现象以及分子生物学基础进行讨论.  相似文献
7.
曲华  吴文周  陈维毅 《力学学报》2006,38(1):123-126
通过FX-4000基底加载系统研究了在不同波形、频率、循环数及拉伸幅度下周期性拉伸应变对人肺腺癌A549细胞株生长增殖的影响,应用Image—pro软件对A549细胞的增殖动力学变化进行了分析.实验表明:(1)在laminin基底膜上,应变0%-15%,加载时间2h,方波拉伸组细胞增殖率(PR)明显降低,正弦波、心形波及三角波拉伸组细胞PR与对照组比较无明显差异;(2)方波作用下,0.5Hz及1.0Hz频率组细胞增殖明显受到抑制,0.3Hz及0.7Hz频率组细胞PR与对照组比较无明显差异;(3)方波作用下,幅度为15%,20%及25%的拉伸组与对照组比较细胞PR均无明显差异.研究表明:A549细胞株对体外的生理应变作出响应时,方波作用下1.0Hz频率组的抑制作用最明显,且加载时间越长抑制作用越强.  相似文献
8.
采用前交叉韧带切断术造骨关节炎(OA)动物模型,并采用微管吸吮技术和标准线性黏弹性固体模型研究正常及OA软骨细胞的黏弹性特性.实验研究表明: OA软骨明显退变,大体评分及Mankin's评分均明显高于正常软骨.正常软骨细胞直径与OA软骨细胞直径的差异无显著意义,而正常软骨细胞与OA软骨细胞的黏弹性特性存在明显差异,正常软骨细胞的平衡模量E∞,瞬间模量E0及表观黏性μ明显高于OA软骨细胞.除正常软骨细胞平衡模量E∞仅与细胞直径有微弱相关性且具有统计学意义外,其余黏弹性参数均与细胞直径以及其直径和微管直径比率无相关性.  相似文献
9.
SymbolsU--FunchonofstrainenergyQ--OrthonormaltensorE--StraintensorEar--ComponentsofthestraintensorE,i,j=l,2,3n--VectorofthesymmetricaamsofthetransverseisotropicmaterialU*,E.,n*--FormsofU,EandninanothercoordinatesystemJf--MaininvariantsofstraintensorE,i=l,2,3Jf'n--InvariantsofstraintensorEconnectingwithvectorn,i=4,5Ji--TheabbreviatedformsofJf,Jf,Jf,Jf,",Jf,",i=l,2,3,4,5fi--ConstantsindependentonE,n,i=l,2,3,4,5el,e"--Thecovariantandcontravariantofthonormalbasisoftheusedcoordinatesyste…  相似文献
10.
应用INSTRON5544对110甲基乙烯基硅橡胶材料进行了单轴大变形压缩的力学特性测试。本文根据已有的Mooney-Rivilin模型和Yeoh模型的本构关系,采用泰勒级数展开的办法获得了基于小变形的本构关系表达式。利用本文所得本构关系,将实验数据进行了非线性拟合处理,得到了相应的Mooney-Rivilin模型和Yeoh模型的材料参数。拟合所得的名义应力-应变曲线与实测的名义应力-应变曲线吻合较好。利用非线性拟合所得的Mooney-Rivilin模型和Yeoh模型的材料参数,应用ABAQUS软件进行有限元分析计算。通过有限元的分析计算,验证了Mooney-Rivilin模型和Yeoh模型材料参数的正确性与可行性。  相似文献
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