半月板组织再生的计算机模拟方法：建模、数值模拟与实验分析
组织与器官
2025-11-04 v1 数值分析
偏微分方程分析
数值分析
细胞行为
定量方法
摘要
我们开发了一个模型，用于描述人间充质干细胞 (hMSCs) 和软骨细胞在浸渍有透明质酸并供给分化培养基的非织造聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 支架中的演化动力学。假设支架和细胞 contained 在一个具有流体灌注的生物反应器中。hMSCs 向软骨细胞的分化有利于细胞外基质 (ECM) 的产生，并受流体应力的影响。该模型考虑了 ECM 和 PET 支架的变形。通过从 CT 图像中对纤维分布进行统计评估，明确包含了支架结构。有效的宏观方程是通过对较低（微观和介观）尺度上的动力学进行适当的升尺度处理而获得的，并在运动项中具有一个显式的细胞扩散张量，该张量编码了评估出的各向异性支架结构。数值模拟显示了其对整体细胞和组织动力学的影响。
引用
@article{arxiv.2403.05909,
title = {An in-silico approach to meniscus tissue regeneration: Modeling, numerical simulation, and experimental analysis},
author = {Elise Grosjean and Alex Keilmann and Henry Jäger and Shimi Mohanan and Claudia Redenbach and Bernd Simeon and Christina Surulescu and Luisa de Roy and Andreas Seitz and Graciosa Teixeira and Martin Dauner and Carsten Linti and Günter Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.05909},
year = {2025}
}