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梯度流体剪应力下细胞膜张力的数值模拟 被引量:1
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作者 曹淑婷 赵森 +2 位作者 张笑 高颜 霍波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期600-606,共7页
目的分析梯度流体剪应力(fluid shear stress,FSS)流场中细胞膜张力分布。方法构建梯度平板流动腔模型,采用流固耦合数值模拟方法,研究不同FSS梯度和幅值、不同静水压下细胞膜的膜张力分布。结果当流动腔入口流量增大时,FSS流场梯度呈... 目的分析梯度流体剪应力(fluid shear stress,FSS)流场中细胞膜张力分布。方法构建梯度平板流动腔模型,采用流固耦合数值模拟方法,研究不同FSS梯度和幅值、不同静水压下细胞膜的膜张力分布。结果当流动腔入口流量增大时,FSS流场梯度呈正比例增大。梯度FSS流场下,细胞膜张力由贴壁侧向顶部呈先减小后增大的趋势。在正常人体血压下,静水压越大,细胞膜张力越大。当FSS幅值一定时,增加FSS梯度,细胞高、低FSS区域平均膜张力差值增大;当FSS梯度一定时,增加FSS幅值,细胞高、低FSS区域平均膜张力差值增大。结论梯度FSS流场会引起细胞膜张力的局部差异,其可能是破骨前体细胞在梯度流场中定向迁移的重要原因。 展开更多
关键词 梯度平板流动腔 梯度流体剪应力 破骨前体细胞 膜张力
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梯度流体剪应力下破骨前体细胞迁移与胞内钙分布的关联性
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作者 张竞之 杨爱玲 +2 位作者 高颜 王淑容 霍波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期823-829,共7页
目的阐明局部梯度流体剪应力(fluid shear stress,FSS)是否会造成胞内Ca^(2+)浓度梯度的特异性分布,并最终决定细胞的迁移方向。方法利用COMSOL软件对流动腔内FSS分布进行数值模拟。建立FSS作用下破骨前体细胞RAW264.7胞内Ca^(2+)染色方... 目的阐明局部梯度流体剪应力(fluid shear stress,FSS)是否会造成胞内Ca^(2+)浓度梯度的特异性分布,并最终决定细胞的迁移方向。方法利用COMSOL软件对流动腔内FSS分布进行数值模拟。建立FSS作用下破骨前体细胞RAW264.7胞内Ca^(2+)染色方法,并对细胞施加梯度FSS,定量分析胞内Ca^(2+)浓度分布和动态变化以及细胞迁移参数。结果破骨前体细胞更倾向于向低FSS区域迁移,且振荡流会调节细胞内Ca^(2+)沿细胞迁移方向分布,当阻断力敏感阳离子选择性通道、磷脂酶C、内质网钙信号通路和清除细胞外钙后,细胞向低FSS方向的迁移速度显著降低,但是沿液体流动方向的迁移速度显著增强。同时,细胞沿液体流动方向的Ca^(2+)分布显著升高。结论梯度FSS作用下,破骨前体细胞可以感受到这种梯度效应,且胞内Ca^(2+)沿迁移方向的特异性分布,最终导致破骨前体细胞向低FSS区域迁移。研究结果为最终阐明动态外力作用下骨组织重建的细胞和分子机制提供了较为重要的基础数据。 展开更多
关键词 骨重建 破骨前体细胞 梯度流体剪应力 胞内钙分布 细胞迁移
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