Biomecanica celulară se referă la funcția mecanică a celulelor în termeni de biologie. Biomecanica este o zonă interdisciplinară de cercetare în curs care se concentrează pe comportamentele mecaniciste ale celulelor și pe influențele biologice asociate cu acele comportamente. Studiul biomecanicii celulare se bazează pe disciplinele de inginerie mecanică, biochimie și anatomie și fiziologie.
Cercetarea fundamentală în biomecanica celulară implică structura, organizarea și alte proprietăți în primul rând fizice ale funcției celulare. Scopul biomecanicii este de a îmbunătăți înțelegerea fiziologiei normale și a bolii la nivel celular. Oamenii de știință specializați în biomecanica celulară au dezvoltat instrumente folosind microfabricare și procese inovatoare de nanoștiință și bioinginerie. Aceste instrumente permit oamenilor de știință să colecteze și să examineze probe de celule și proteine la nivel molecular. Această abordare se concentrează pe părțile mici ale unui sistem mai mare, funcțional, care este esența biomecanicii celulare.
Biomecanica celulară a fost denumită și biomecanica sau mecanobiologie; toți sunt termeni care reflectă natura interdisciplinară a acestei specializări. Studiind proprietățile mecanice ale celulelor implicate în boli precum bolile cardiovasculare și cancerul, cercetătorii ar putea fi capabili să găsească tratamente și remedii pentru bolile altfel fatale. Aceste proprietăți includ forțele biofizice, proprietățile adezive și organizarea spațială. De exemplu, componentele fluide ale unei celule sunt asociate cu stresul membranei, permeabilitatea și expresia genelor. Oamenii de știință au folosit biomecanica pentru a identifica o modalitate de a studia comportamentul celular la scară mai mare, în ceea ce privește țesuturile și organele afectate de boală.
Celulele sunt elementele de bază ale vieții, iar un lanț de reacții biochimice este vital pentru ca procesele biologice normale să funcționeze corect. Aceste reacții apar adesea în interiorul peretelui celular în condiții foarte specifice. Atunci când mediul celular sau biomecanica celulară se modifică într-un fel, rezultatul asupra celulelor sănătoase poate provoca hipertensiune arterială, accidente vasculare cerebrale și multe alte probleme medicale. Toate funcțiile normale ale corpului – cum ar fi vindecarea, umflarea și eliberarea de hormoni – implică rolul celulelor. Necesitatea de a înțelege cum se întâmplă aceste lucruri, nu doar de ce sau când se întâmplă, este ceea ce își propune biomecanica celulară să realizeze.
Măsurătorile biomecanice ale celulelor au fost obținute printr-o mare varietate de metodologii, variind de la dinamica fluidelor până la transducția semnalului. Numai analiza biomecanică a văzut o gamă largă de progrese și utilizări, inclusiv cinetica umană și antrenamentul atletic. Abordarea de bază rămâne aceeași; analiza biomecanică surprinde măsurătorile fizice asociate mișcării și asociază sau atribuie datele proceselor biologice.