Co to jest biomechanika komórki?

Biomechanika komórki odnosi się do mechanicznej funkcji komórek z punktu widzenia biologii. Biomechanika to interdyscyplinarny obszar trwających badań, który koncentruje się na mechanistycznych zachowaniach komórek i biologicznych wpływach związanych z tymi zachowaniami. Badanie biomechaniki komórki czerpie z dyscyplin inżynierii mechanicznej, biochemii oraz anatomii i fizjologii.

Podstawowe badania biomechaniki komórki obejmują strukturę, organizację i inne, przede wszystkim fizyczne, właściwości funkcji komórki. Celem biomechaniki jest pogłębienie zrozumienia fizjologii normalnej i chorobowej na poziomie komórkowym. Naukowcy specjalizujący się w biomechanice komórki opracowali narzędzia wykorzystujące mikrowytwarzanie oraz innowacyjne procesy nanonauki i bioinżynierii. Narzędzia te umożliwiają naukowcom zbieranie i badanie próbek komórek i białek na poziomie molekularnym. Podejście to skupia się na małych częściach większego, funkcjonującego systemu, co jest istotą biomechaniki komórki.

Biomechanika komórkowa jest również określana jako biomechanika lub mechanobiologia; wszystkie są terminami, które odzwierciedlają interdyscyplinarny charakter tej specjalizacji. Badając właściwości mechaniczne komórek biorących udział w chorobach, takich jak choroba sercowo-naczyniowa i rak, naukowcy mogą być w stanie znaleźć metody leczenia i lekarstwa na inne śmiertelne choroby. Właściwości te obejmują siły biofizyczne, właściwości adhezyjne i organizację przestrzenną. Na przykład, płynne składniki komórki są związane ze stresem błonowym, przepuszczalnością i ekspresją genów. Naukowcy wykorzystują biomechanikę do określenia sposobu badania zachowania komórek na większą skalę, w odniesieniu do tkanek i narządów dotkniętych chorobą.

Komórki są budulcem życia, a łańcuch reakcji biochemicznych jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania normalnych procesów biologicznych. Reakcje te często zachodzą w ścianie komórkowej w bardzo specyficznych warunkach. Kiedy środowisko komórkowe lub biomechanika komórki ulegną w jakiś sposób zmianie, wynik na zdrowych komórkach może powodować nadciśnienie, udary i wiele innych problemów medycznych. Wszystkie normalne funkcje organizmu — takie jak gojenie, obrzęk i uwalnianie hormonów — obejmują rolę komórek. Potrzeba zrozumienia, jak te rzeczy się dzieją, a nie tylko dlaczego i kiedy mają miejsce, jest celem biomechaniki komórki.

Pomiary biomechaniczne komórek uzyskano za pomocą wielu różnych metodologii, od dynamiki płynów po transdukcję sygnału. Sama analiza biomechaniczna przyniosła szeroki zakres postępów i zastosowań, w tym kinetykę człowieka i trening sportowy. Podstawowe podejście pozostaje takie samo; Analiza biomechaniczna rejestruje pomiary fizyczne związane z ruchem i łączy lub przypisuje dane procesom biologicznym.