Stochastic dynamics of substrate non-uniform stiffness affecting molecular adhesion in cell–substrate interface subjected to tensile loading
Notice bibliographique
Résumé
The mechanically heterogeneous extracellular matrix (ECM) or tissues widely exist in biological systems and are capable of significantly regulating directional cell migration. However, prior to whole cell movement, how the cell senses these cues from mechanical heterogeneities of the ECM or substrate remains unclear at the molecular bond level. To address this issue, we theoretically investigate interface adhesion between a non-uniform stiffness substrate and a rigid plate via a series of receptor–ligand bonds subjected to a tensile loading by integrating substrate surface deformation described by continuum mechanics approach into the stochastic events of bond dissociation and association govern by Markov processes. Interestingly, it is found that, during stretching adhesion interface, due to the large collective contact forces near the stiff edge of the adhesion area, the crack first develops at this stiff edge and then grows to another relatively soft adhesion edge until the completed detachment achieved, which is distinct from the cracks growing from both two edges to center of adhesion area in the case of uniformly elastic solid–solid or solid–fluid interface. Moreover, the lifetime of the bond cluster, interface adhesion strength, and the effect of inter-bond distance are examined, respectively. The corresponding mechanism of dependence of the lifetime and adhesion strength on the non-uniform stiffness of the substrate and inter-bond distance is also analyzed. These findings provide a detailed mechanistic understanding of the adhesion interface responding to the mechanical heterogeneities of the substrate at the molecular bond level.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».