测定细胞皮层的物理性质

肌动蛋白和肌球蛋白在真核细胞膜下组装成一个高度动态的薄层网络。该网络产生驱动细胞和组织尺度形态发生过程的力。这种活性网络的有效材料性质决定了大尺度形变和其他形态发生事件。例如，肌动球蛋白中的应力松弛特征时间（麦克斯韦时间）设定了皮层大尺度形变的时间尺度。类似地，应力传播的特征长度（流体动力学长度）设定了缓慢形变的长度尺度，而较大的流体动力学长度是长程皮层流动的先决条件。在此，我们引入一种（体内）测定肌动球蛋白皮层物理参数的方法。为此，我们研究了单细胞阶段{\it C. elegans}胚胎和原肠胚形成中的斑马鱼胚胎中皮层对激光消融的松弛动力学响应。这些响应可以通过使用活性粘弹性凝胶二维薄膜的粗粒化物理描述来解释。为了确定麦克斯韦时间、流体动力学长度以及主动应力与单位面积摩擦之比，我们以两种不同方式评估了对激光消融的响应：通过量化作为空间和时间函数的流场和密度场，以及通过确定消融区域形状的时间演化。重要的是，两种方法都提供了最佳拟合物理参数，这些参数彼此高度一致，并且与先前在这两个系统中的估计值相似。我们提供了一种精确且稳健的方法来测量肌动球蛋白皮层的物理参数。它不仅可用于细胞尺度肌动球蛋白力学的研究，也可为理解支配组织尺度形态发生的主动力学过程提供见解。