Finite-Element Modeling of Viscoelastic Cells During High-Frequency Cyclic Strain
Pourquoi ce travail est dans la base
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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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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 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) | 0,000 | 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 découle