مکانیک سیالات زیستی / سیالات بیولوژیکی
پویا عبدی؛ بهمن وحیدی
دوره 17، شماره 1 ، خرداد 1402، ، صفحه 41-50
چکیده
توپوگرافی ماتریس خارج سلولی نقش مهمی در بسیاری از رویدادهای بیولوژیکی از جمله بهبود بافت، مورفوژنز و رشد دارد. مشخص شده است که ساختار ماتریس و خواص مکانیکی آن از جمله عوامل تعیین کننده در تعیین سرنوشت سلول های ساکن آن هستند. علاوه بر عوامل مستقیم مکانیکی، ماتریس‌ها همچنین آزادسازی و جذب برخی مواد شیمیایی را تسهیل می‌کنند و در برهم ...
بیشتر
توپوگرافی ماتریس خارج سلولی نقش مهمی در بسیاری از رویدادهای بیولوژیکی از جمله بهبود بافت، مورفوژنز و رشد دارد. مشخص شده است که ساختار ماتریس و خواص مکانیکی آن از جمله عوامل تعیین کننده در تعیین سرنوشت سلول های ساکن آن هستند. علاوه بر عوامل مستقیم مکانیکی، ماتریس‌ها همچنین آزادسازی و جذب برخی مواد شیمیایی را تسهیل می‌کنند و در برهم کنش های سلولی و سلول- ماتریس شرکت می‌کنند. ثابت شده است که کرنش های مکانیکی در ماتریس، مهاجرت و طویل شدن سلولهای اندوتلیال را که منجر به رگزایی می‌شود، هدایت می‌کنند و اتفاق نظر وجود دارد که سفتی ماتریس، تراکم فیبر و جهت‌گیری فیبر می‌تواند رگزایی را در جهت گرادیان سفتی افزایش دهد. در این مطالعه، به طور خاص نقش توپوگرافی در هدایت خودسازماندهی سلولهای اندوتلیال ناشی از اثر مانع در مقابل جریان مایع و تسهیل جابجایی سلولی در جهت‌های خاص بررسی شد. برای این کار مدل قبلی خود از رگ زایی هدایت شده با جریان مایع را برای پاسخ های سلولی انتخاب کردیم. مدل شبکه بولتزمن جریان سیال برای مطالعه اثر الیاف یک طرفه و جهت‌گیری های تصادفی الیاف اتخاذ و اصلاح شد. برای مطالعه اثر جهت گیری فیبر، یک مدل پیشنهادی قبلی از تخلخل در شبکه بولتزمن را برای مطابقت با این هدف اصلاح و بهبود داده شد. این مدل می‌تواند اثرات جهت‌گیری فیبر در ماتریس را بر مهاجرت اندوتلیال و وسکولوژنز بازتولید کند. شبیه‌سازی‌ها پیوستگی بهتر لومن‌های تشکیل‌شده را زمانی که جریان محلی در جهت جهت فیبر باشد، نشان داد. این نتایج می‌تواند پیامدهای قابل مطالعه ای در درک نارسایی های سلول های اندوتلیال در برخی بیماری ها و همچنین در رگ زایی و متاستاز تومور داشته باشد.
