人体膝关节应力场分析

本文对人体膝关节提出了由不同弹性常数和不同厚度平板形成的组合结构模型.用有限单元法求解.计算结果表观:1)对胫骨平台,最大压应力和最大剪应力都发生在外侧平台上,这与胫骨平台破裂的临床统计结果相符;2)股骨表面上的载荷经过软骨几乎是直接传递给胫骨表面,这个结果证明:软骨并不改变力的传递,它的作用在于提供了小摩擦系数、润滑良好及坚韧的接触面,它保证了关节能在一种保护性的力学环境中灵活运动;3)虽然模型中没有考虑关节润滑液,但从计算结果来看,在股骨—胫骨之间几乎没有产生剪应力,故这种模型是可取的.     

肌球蛋白Ⅱ缺失细胞胞质分裂机制研究

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.     

基于微丝主动收缩的细胞分裂的力学模型

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.     

胞质分裂力学及其分子生物学机制的研究

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.      

周期性拉伸不同参数对肺腺癌细胞增殖的影响

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\%$\sim $15{\%}, 加载时间2\,h, 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, 0.5\,Hz及1.0\,Hz频率组细胞增殖明显受 到抑制, 0.3\,Hz及0.7\,Hz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1.0\,Hz频率组的抑制作用最明显，且加载时 间越长抑制作用越强.     

A numerical calculation of dynamic buckling of a thin shallow spherical shell under impact

Assuming the deformation of the shell has an axial symmetrical form, we transform Marguerre's equations into difference equations, and use these equations to discuss the buckling of an elastic thin shallow spherical shell subjected to impact loads. The result shows when impact load acts on the shells, a jump of the shell takes place dependent on the values λ and the critical buckling load increases with the enlargement of the loading area.     

细胞骨架生物力学进展

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.