Parametric optimization of culture chamber for cell mechanobiology research

机械生物学 有限元法 材料科学 基底膜 拉伤 生物医学工程 基质(水族馆) 参数统计 复合材料 组织工程 结构工程 化学 解剖 数学 工程类 生物 统计 生物化学 生态学
作者
Xutong Guo,Ziqi Wang,Lilan Gao,Chunqiu Zhang
出处
期刊:Experimental Biology and Medicine [SAGE]
卷期号:248 (20): 1708-1717
标识
DOI:10.1177/15353702231198079
摘要

Mechanical signals influence the morphology, function, differentiation, proliferation, and growth of cells. Due to the small size of cells, it is essential to analyze their mechanobiological responses with an in vitro mechanical loading device. Cells are cultured on an elastic silicone membrane substrate, and mechanical signals are transmitted to the cells by the substrate applying mechanical loads. However, large areas of non-uniform strain fields are generated on the elastic membrane, affecting the experiment’s accuracy. In the study, finite-element analysis served as the basis of optimization, with uniform strain as the objective. The thickness of the basement membrane and loading constraints were parametrically adjusted. Through finite-element cycle iteration, the “M” profile basement membrane structure of the culture chamber was obtained to enhance the uniform strain field of the membrane. The optimized strain field of culture chamber was confirmed by three-dimensional digital image correlation (3D-DIC) technology. The results showed that the optimized chamber improved the strain uniformity factor. The uniform strain area proportion of the new chamber reached 90%, compared to approximately 70% of the current chambers. The new chamber further improved the uniformity and accuracy of the strain, demonstrating promising application prospects.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
昏睡的乌冬面关注了科研通微信公众号
刚刚
dwl完成签到 ,获得积分10
1秒前
自信的眉毛完成签到,获得积分20
2秒前
在水一方应助111采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
i好运发布了新的文献求助10
3秒前
mumeinv发布了新的文献求助10
3秒前
醉林完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
徐一发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI5应助感动城采纳,获得10
5秒前
简辰完成签到,获得积分10
6秒前
1212完成签到,获得积分20
6秒前
szy完成签到,获得积分10
6秒前
SciGPT应助棉花糖采纳,获得10
6秒前
6秒前
qkl发布了新的文献求助10
6秒前
LJZ完成签到,获得积分10
7秒前
慕青应助juno采纳,获得10
7秒前
7秒前
谨慎的雨灵完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
9秒前
QY完成签到,获得积分10
10秒前
王胖发布了新的文献求助10
11秒前
飘逸踏歌应助daididexhl采纳,获得10
11秒前
llIIiiIIiill完成签到,获得积分20
13秒前
酷波er应助LJZ采纳,获得10
13秒前
14秒前
赘婿应助i好运采纳,获得10
15秒前
李健应助sweet采纳,获得10
15秒前
情怀应助materials_采纳,获得10
15秒前
tsuki发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI5应助yusheng采纳,获得10
15秒前
HPP123完成签到,获得积分10
16秒前
彪壮的小蝴蝶完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
kx发布了新的文献求助10
17秒前
打打应助研新采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 710
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Virulence Mechanisms of Plant-Pathogenic Bacteria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3563884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3137084
关于积分的说明 9421008
捐赠科研通 2837557
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1559894
邀请新用户注册赠送积分活动 729212
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 717195