《細胞粘彈性產生機制的力學研究》是依託中國科學技術大學，由姜洪源擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：細胞粘彈性產生機制的力學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姜洪源
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
傳統研究通常認為細胞的粘彈性主要來源於細胞骨架蛋白網路的粘彈性，其關鍵假設是在外力作用下細胞體積守恆，或者直接把細胞當成半無窮大體，從而忽略細胞邊界以及細胞內外的水分子交換對細胞體積和細胞粘彈性的影響。但是最近的研究發現細胞體積對細胞的力學性質影響很大。因此，本項目將致力於研究一種全新的細胞粘彈性產生機制，即由於水分子的跨膜輸運和細胞體積變化導致的細胞整體粘彈性回響。本項目將理論建模、數值計算和實驗驗證三種研究手段有機結合，研究水分子跨膜輸運速率對細胞體積和粘彈性回響的影響，探索在不同載入方式、載入幅度、載入速率下細胞體積和粘彈性的變化，闡明不同的細胞粘彈性產生機制之間的相互關係和它們對細胞整體粘彈性的重要程度。本項目的研究成果將為細胞力學、組織工程學和生物醫學工程的進一步發展奠定堅實的理論基礎。
結題摘要
本項目針對細胞在各種外力載入情況下的粘彈性回響機制開展了較為系統和深入的理論和實驗研究，取得了若干重要研究進展和創新成果：（1）揭示了細胞的粘附與脫粘動力學、細胞體積變化和細胞粘彈性回響的耦合規律；（2）闡明了細胞體積調節對細胞動態脫粘回響的影響；（3）發現了基底力學性質對細胞體積、形貌的調控作用；（4）提出了細胞表觀粘彈性的新來源機制。本項目共在本領域重要國際、國內期刊發表論文10篇，包括《Physical Review Letters》，《J. Mech. Phys. Solids.》，《Nature Communications》，《Biophysical Journal》等雜誌。並在項目執行期間培養研究生5人。
