コラーゲンマトリックスの機械的性質のマルチスケール測定【JST・京大機械翻訳】

Li Haiyue; Xu Bin; Zhou Enhua H.; Sunyer Raimon; Sunyer Raimon; Zhang Yanhang; Zhang Yanhang

文献

J-GLOBAL ID：201902269579185363 整理番号：19A0181136

コラーゲンマトリックスの機械的性質のマルチスケール測定【JST・京大機械翻訳】

Multiscale Measurements of the Mechanical Properties of Collagen Matrix

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資料名：
巻： 3 号： 11 ページ： 2815-2824 発行年： 2017年
JST資料番号： W5034A ISSN： 2373-9878 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

細胞外マトリックス(ECM)力学が細胞と組織機能に影響する基礎となる機構は,この過程が組織から分子レベルまでのサイズスケールに関連するために解明されていない。さらに,ECMは非常に複雑な階層的3D構造を有し,荷重分布はECMのアーキテクチャと機械的性質に高度に依存する。本研究では,コラーゲンゲルのマクロおよびマイクロスケールの機械的性質を研究した。動的レオロジー試験を行い,コラーゲンゲルのマクロスケールの機械的性質を研究した。コラーゲンゲルのマイクロスケール機械的性質を,光学的磁気ねじり細胞計測法(OMTC)を用いて測定した。マトリックス中に埋め込まれた強磁性ビーズを機械的プローブとして用いた。コラージュマトリックスのマルチスケール機械的性質に関する著者らの研究は,マクロとマイクロスケールの機械的性質の間のいくつかの興味ある違いが,測定のスケールから生じることを示唆している。巨視的スケールでは,貯蔵と損失弾性率はコラーゲン濃度と共に増加した。非アフィンコラーゲン線維構造ネットワーク変形は,コラーゲンマトリックスの巨視的機械的性質の決定において重要な役割を果たす。しかし,局所的な機械的性質は,局所的に付着した強磁性ビーズによって発揮される力を通して,OMTC測定におけるコラーゲン線維のより即時/直接変形のため,コラーゲン濃度の変化に敏感ではない。損失弾性率は局所的な格子間流体環境によってより影響され,周波数による粘度,特により高い周波数(>10Hz)においてかなり劇的な増加をもたらす。コラーゲンマトリックスが超弾性であると考えられるとき,OMTC測定における幾何学的因子を研究するために,有限要素モデルを開発した。著者らの結果は,マトリックスの非線形材料特性を考慮するとき,幾何学的因子がコラーゲン濃度,またはマトリックスの剛性に依存することを示し,OMTC測定からの見かけの弾性率の解釈を注意深く行うべきである。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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細胞生理一般

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