Ultrastructural viscoelastic behavior of fibrillar collagen identified by AFM Nano-Rheometry and direct indentation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Soft tissues exhibit predominantly time-dependent mechanical behavior critical for their biological function in organs like the lungs and aorta, as they can deform and stretch at varying rates depending on their function. Collagen type I serves as the primary structural component in these tissues. The viscoelastic characteristics of such tissues, stemming from diverse energy dissipation mechanisms across various length scales, remains poorly characterized at the nanoscale. Prior experimental investigations have predominantly centered on analyzing tissue responses largely attributed to interactions between cells and fibers. Despite many studies on tissue viscoelasticity from scaffolds to single collagen fibrils, the time-dependent mechanics of collagen fibrils at the sub-fibrillar level remain poorly understood. This pioneering study employs atomic force microscopy (AFM) nano-rheometry and indentation testing to examine the viscoelastic characteristics of individual collagen type I fibrils at the ultrastructural level within distinct topographical zones, specifically focusing on gap and overlap regions. Our investigation has unveiled that collagen fibrils display a viscoelastic response that replicates the mechanical behavior of the tissue at the macroscale. Further, our findings suggest a distinct viscoelastic behavior between the gap and overlap regions, likely stemming from variances in molecular organization and cross-linking modalities within these specific sites. The results of our investigation provide unequivocal proof of the temporal dependence of mechanical properties and provides unique data to be compared to atomistic models, laying a foundation for refining the precision of macroscale models that strive to capture tissue viscoelasticity across varying length scales.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, 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 ».