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活动组织中形状驱动刚度转变的流体力学

软凝聚态物质 2017-11-01 v2 组织与器官

摘要

在生物组织中,现在已众所周知机械线索是图样调控的有力机制。虽然许多工作聚焦于细胞与外部基质之间的相互作用,但近期实验表明细胞极化和运动性可能受附近组织的内部剪切刚度(称为“plithotaxis”)支配。同时,其他工作已证明在汇合组织中细胞形状与组织剪切模量之间存在直接关系。结合这两个想法,我们发展了一个将细胞形状(因而组织刚度)与细胞运动性和极化耦合的流体力学模型。利用线性稳定性分析和数值模拟,我们发现组织行为可在大体均匀态与图样态(如星状)之间调节,由复合“morphotaxis”参数控制,该参数封装了形状与极化之间耦合的本质。该控制参数原则上实验上可获取,并且取决于细胞是否倾向于向较低或较高剪切模量方向移动,以及极化的汇或源是否使系统流化。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.09405,
  title  = {Hydrodynamics of shape-driven rigidity transitions in motile tissues},
  author = {Michael Czajkowski and Dapeng Bi and M. Lisa Manning and M. Cristina Marchetti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09405},
  year   = {2017}
}