Finite-Element Modeling of Viscoelastic Cells During High-Frequency Cyclic Strain
Notice bibliographique
Résumé
Mechanotransduction refers to the mechanisms by which cells sense and respond to local loads and forces. The process of mechanotransduction plays an important role both in maintaining tissue viability and in remodeling to repair damage; moreover, it may be involved in the initiation and progression of diseases such as osteoarthritis and osteoporosis. An understanding of the mechanisms by which cells respond to surrounding tissue matrices or artificial biomaterials is crucial in regenerative medicine and in influencing cellular differentiation. Recent studies have shown that some cells may be most sensitive to low-amplitude, high-frequency (i.e., 1-100 Hz) mechanical stimulation. Advances in finite-element modeling have made it possible to simulate high-frequency mechanical loading of cells. We have developed a viscoelastic finite-element model of an osteoblastic cell (including cytoskeletal actin stress fibers), attached to an elastomeric membrane undergoing cyclic isotropic radial strain with a peak value of 1,000 µstrain. The results indicate that cells experience significant stress and strain amplification when undergoing high-frequency strain, with peak values of cytoplasmic strain five times higher at 45 Hz than at 1 Hz, and peak Von Mises stress in the nucleus increased by a factor of two. Focal stress and strain amplification in cells undergoing high-frequency mechanical stimulation may play an important role in mechanotransduction.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».