盘基网柄菌运动的生物力学模型

盘基网柄菌在基底上的爬行运动涉及许多协调事件，包括细胞收缩和细胞突起。在这些收缩过程中施加在基底上的机械力最近已通过牵引力实验进行了量化。基于这些实验的结果，我们提出了一个盘基网柄菌运动的生物力学模型，重点强调了细胞-基底接触的粘附特性。我们的模型假设细胞以恒定速率收缩，并通过被建模为弹性弹簧的粘附桥与基底结合。这些粘附桥以空间均匀的速率建立，而分离则以空间变化的、依赖负载的速率发生。使用蒙特卡洛模拟并假设基底是刚性的，我们发现细胞速度仅微弱地依赖于细胞-基底的粘附特性，这与实验数据一致。通过改变控制细胞粘附和收缩特性的参数，我们能够做出可检验的预测。我们还将模型扩展到包含柔性基底的情况，并表明我们的模型能够产生在定量和定性上与实验数据一致的基底变形和力模式。