Resumen

El origami celular se ha utilizado ampliamente en el campo de las microestructuras tridimensionales (3D) pobladas de células debido a sus múltiples ventajas, como la alta biocompatibilidad, la falta de requisitos especiales para los materiales del sustrato y la ausencia de daños en las células. Se construye un modelo de método de elementos finitos (MEF) en 3D de una célula adherente basado en la estructura de tensegridad para describir el origami celular utilizando el principio de la técnica de plegado del origami y las fuerzas de tracción celular. Los modelos de células adherentes contienen un citoesqueleto (CSK), compuesto principalmente por microtúbulos (MT), microfilamentos (MF) y filamentos intermedios (IF), y un nucleoesqueleto (NSK), formado principalmente por la lámina nuclear y la cromatina. Se supone que la microplaca es un material sólido lineal-elástico isotrópico con una junta flexible que está conectada al modelo de estructura de tensegridad celular mediante elementos de resorte que representan los complejos de adhesión focal (FACs). Para investigar los efectos del grado de complejidad de la estructura de tensegridad y del NSK sobre el ángulo de plegado de la microplaca, se establecen cuatro modelos en el estudio. Los resultados demuestran que la inclusión de la NSK puede aumentar el ángulo de plegado de la microplaca, lo que indica que la célula está más cerca de su entorno fisiológico, mientras que el aumento de la complejidad puede reducir el ángulo de plegado de la microplaca, ya que el ángulo de plegado depende de los tipos de células. Los modelos MEF de células adherentes propuestos se validan mediante comparaciones con los resultados comunicados. Estos hallazgos pueden proporcionar una guía teórica para la aplicación de la biotecnología y el análisis de las estructuras 3D de las células y tienen profundas implicaciones para el autoensamblaje de dispositivos médicos a microescala basados en células.

• Materias:Ingeniería biomédica Bioingeniería Biomecánica Neuronas Prótesis Extremidades (Cuerpo Humano) Articulación ósea
• Subjects:Biomedical engineering Bioengineering Biomechanics Neurons Prostheses Limbs (Human Body) Bone joint
• Palabras claves:microplaca, célula, ángulo de plegado, nsk, propuesta de célula adherente, técnicas de plegado origami, elementos finitos 3d, modelo de célula fem, modelo de célula adherente, complejo de adhesión focal
• Keywords:microplate, cell, folding angle, nsk, proposed adherent cell, origami folding techniques, 3d finite elements, cell fem model, adherent cell model, focal adhesion complex