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J-GLOBAL ID：202202234666800464   整理番号：22A0967176

浸透圧効果を組み込んだ細胞誘導ゲル収縮の数学モデル【JST・京大機械翻訳】

A mathematical model for cell-induced gel contraction incorporating osmotic effects

著者 (3件)： Reoch J. R. (School of Mathematical Sciences, University of Adelaide, Adelaide, SA, Australia) ,  Stokes Y. M. (School of Mathematical Sciences, University of Adelaide, Adelaide, SA, Australia) ,  Green J. E. F. (School of Mathematical Sciences, University of Adelaide, Adelaide, SA, Australia)
資料名： Journal of Mathematical Biology  (Journal of Mathematical Biology)
巻： 84  号： 5  ページ： 31  発行年： 2022年 
JST資料番号： A1015A  ISSN： 0303-6812  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 生体組織は細胞外マトリックス(ECM)により囲まれた細胞から成る。ECMは,細胞への機械的支持を提供する天然足場として作用する繊維状高分子ネットワークと考えられる。細胞及びECM間の機械的及び化学的相互作用は,組織の発達の調節及び機能性の維持に重要である。したがって,細胞がin vitroで培養されたとき,in vivo様挙動を維持するために,それらはしばしばゲルに播種され,ECMを模倣することを目的とする。本論文では,浸透圧と共に細胞-ゲル相互作用を組み込んだ数学モデルを提示し,生物学的ゲルの機械的挙動を研究した。特に,細胞をゲル内に播種する実験を考察し,それは細胞によりそれに作用する力により徐々に圧密した。簡易性のための一次元デカルト形状を採用して,著者らは,細胞牽引力が浸透圧効果(ゲル組成に依存してゲル膨潤または収縮のいずれかに導くことができる)とどのように相互作用するかを調べるために,解析技術と数値シミュレーションの組合せを使用した。著者らの結果は,ゲルの組成(すなわち,その化学ポテンシャル)とセル牽引力の強さに依存して,多くの定性的に異なる挙動が可能であることを示す。著者らのモデルの新しい予測は,ゲルが膨潤と収縮の間に振動するケースがあるということである。著者らの知る限り,この挙動は実験で報告されていない。また,抗力と粘度のような物理的パラメータが,ゲルが進化する方法にどのように影響するかを考察した。Copyright The Author(s) 2022 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 圧密 ,  抗力 ,  シミュレーション ,  *浸透 ,  *浸透圧 ,  相互作用 ,  粘度 ,  膨潤 ,  生体組織 ,  *ゲル ,  *細胞 ,  一次元 ,  in vitro実験 ,  細胞外マトリックス
準シソーラス用語： 数値シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 数学モデル ,  多相モデル ,  ゲル ,  浸透 ,  流体力学 ,  細胞-細胞外マトリックス相互作用 ,  組織工学

分類 (2件)： 医用素材  (GA05040H) ,  細胞・組織培養法  (EA03040R)

タイトルに関連する用語 (7件)： 浸透 ,  圧効果 ,  細胞 ,  誘導 ,  ゲル ,  収縮 ,  数学モデル