Što je stanična biomehanika?

Biomehanika stanice odnosi se na mehaničku funkciju stanica u smislu biologije. Biomehanika je interdisciplinarno područje tekućih istraživanja koje se usredotočuje na mehaničko ponašanje stanica i biološke utjecaje povezane s tim ponašanjima. Studij stanične biomehanike oslanja se na discipline strojarstva, biokemije te anatomije i fiziologije.

Temeljna istraživanja stanične biomehanike uključuju strukturu, organizaciju i druga prvenstveno fizička svojstva stanične funkcije. Svrha biomehanike je daljnje razumijevanje normalne fiziologije i fiziologije bolesti na staničnoj razini. Znanstvenici specijalizirani za biomehaniku stanica razvili su alate koristeći mikrofabrikaciju i inovativne nanoznanstvene i bioinženjerske procese. Ovi alati omogućuju znanstvenicima prikupljanje i ispitivanje uzoraka stanica i proteina na molekularnoj razini. Ovaj pristup usredotočuje se na male dijelove većeg, funkcionalnog sustava, što je bit stanične biomehanike.

Stanična biomehanika se također naziva biomehanika ili mehanobiologija; svi su pojmovi koji odražavaju interdisciplinarnost ove specijalizacije. Proučavajući mehanička svojstva stanica uključenih u bolesti kao što su kardiovaskularne bolesti i rak, istraživači bi mogli pronaći lijekove i lijekove za inače smrtonosne bolesti. Ova svojstva uključuju biofizičke sile, svojstva prianjanja i prostornu organizaciju. Na primjer, tekuće komponente stanice povezane su s membranskim stresom, propusnošću i ekspresijom gena. Znanstvenici koriste biomehaniku kako bi identificirali način proučavanja staničnog ponašanja u većoj skali, u smislu tkiva i organa zahvaćenih bolešću.

Stanice su građevni blokovi života, a lanac biokemijskih reakcija vitalan je za pravilno funkcioniranje normalnih bioloških procesa. Te se reakcije često događaju unutar stanične stijenke pod vrlo specifičnim uvjetima. Kada se stanični okoliš ili stanična biomehanika na neki način izmijene, rezultat na zdravim stanicama može uzrokovati hipertenziju, moždane udare i mnoge druge medicinske probleme. Sve normalne tjelesne funkcije – kao što su zacjeljivanje, oticanje i oslobađanje hormona – uključuju ulogu stanica. Potreba da se razumije kako se te stvari događaju, a ne samo zašto ili kada se dogode, ono je što stanična biomehanika želi postići.

Biomehanička mjerenja stanica dobivena su kroz široku paletu metodologija, u rasponu od dinamike fluida do transdukcije signala. Sama biomehanička analiza doživjela je širok raspon napretka i uporabe, uključujući ljudsku kinetiku i atletski trening. Osnovni pristup ostaje isti; biomehanička analiza bilježi fizička mjerenja povezana s kretanjem i povezuje ili pripisuje podatke biološkim procesima.