Fluid–Structure Interactions Analysis of Shear‐Induced Modulation of a Mesenchymal Stem Cell: An Image‐Based Study
Notice bibliographique
Résumé
Although effects of biochemical modulation of stem cells have been widely investigated, only recent advances have been made in the identification of mechanical conditioning on cell signaling pathways. Experimental investigations quantifying the micromechanical environment of mesenchymal stem cells (MSCs) are challenging while computational approaches can predict their behavior due to in vitro stimulations. This study introduces a 3D cell-specific finite element model simulating large deformations of MSCs. Here emphasizing cell mechanical modulation which represents the most challenging multiphysics phenomena in sub-cellular level, we focused on an approach attempting to elicit unique responses of a cell under fluid flow. Fluorescent staining of MSCs was performed in order to visualize the MSC morphology and develop a geometrically accurate model of it based on a confocal 3D image. We developed a 3D model of a cell fixed in a microchannel under fluid flow and then solved the numerical model by fluid-structure interactions method. By imposing flow characteristics representative of vigorous in vitro conditions, the model predicts that the employed external flow induces significant localized effective stress in the nucleo-cytoplasmic interface and average cell deformation of about 40%. Moreover, it can be concluded that a lower strain level is made in the cell by the oscillatory flow as compared with steady flow, while same ranges of effective stress are recorded inside the cell in both conditions. The deeper understanding provided by this study is beneficial for better design of single cell in vitro studies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».