کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10227501 449 2014 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Structural basis for the nonlinear mechanics of fibrin networks under compression
ترجمه فارسی عنوان
پایه ساختاری برای مکانیک غیر خطی شبکه های فیبرین تحت فشرده سازی
ترجمه چکیده
فیبرین یک پلیمر پروتئینی است که یک شبکه سه بعدی رشته ای را تشکیل می دهد که یکی از اجزای اصلی ساختاری لخته های خون فیزیولوژیکی محافظتی و همچنین ترومب های آسیب شناسی تهدید کننده حیات است. این نقش مهمی در بهبود زخم، بازسازی بافت ها دارد و در عمل جراحی به عنوان یک سیلانت و مهندسی بافت به عنوان یک داربست به طور گسترده ای استفاده می شود. هدف از این مطالعه تعیین رابطه بین تغییرات ساختاری و واکنش های مکانیکی شبکه های فیبرین در معرض بارهای فشاری است. اندازه گیری های رئوولیک تغییرات غیرخطی ویسکواللاستیک شبکه فیبرین تحت فشرده سازی دینامیکی را نشان داد که موجب تسکین کردن شبکه و سپس سخت کردن آن شد. فشرده سازی / فشرده سازی تکرار شده، تقویت کننده لخته ی فیبرین است. ترکیب رئولوژی شبکه فیبرین با میکروسکوپ همزمان میکروسکوپ کانوکال، شواهد مستقیم مدولاسیون ساختاری را فراهم می کند که در آن ویسکوزیته غیر خطی شبکه های فشرده فشرده قرار دارد. لخته شدن فیبرین در پاسخ به فشرده سازی به شدت با خم شدن و خم شدن فیبر ارتباط دارد، در حالی که سخت شدن با فشرده سازی شبکه فیبرین ارتباط دارد. نتایج ما نشان می دهد که ترکیب متقابل مؤلفه های آنتروپیک و آنتالپی با تغییرات ساختاری و حسابداری برای پاسخ مکانی غیر خطی در شبکه های فیبرین تحت تغییر شکل فشاری نشان می دهد. این یافته ها بینش جدیدی را در زمینه مکانیزم ساختار لخته فیبرون نشان می دهد و می تواند برای طراحی مواد زیستی مبتنی بر فیبرین با خواص ویسکوالاستیک مدولاسیون مفید باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی بیو مهندسی (مهندسی زیستی)
چکیده انگلیسی
Fibrin is a protein polymer that forms a 3D filamentous network, a major structural component of protective physiological blood clots as well as life threatening pathological thrombi. It plays an important role in wound healing, tissue regeneration and is widely employed in surgery as a sealant and in tissue engineering as a scaffold. The goal of this study was to establish correlations between structural changes and mechanical responses of fibrin networks exposed to compressive loads. Rheological measurements revealed nonlinear changes of fibrin network viscoelastic properties under dynamic compression, resulting in network softening followed by its dramatic hardening. Repeated compression/decompression enhanced fibrin clot stiffening. Combining fibrin network rheology with simultaneous confocal microscopy provided direct evidence of structural modulations underlying nonlinear viscoelasticity of compressed fibrin networks. Fibrin clot softening in response to compression strongly correlated with fiber buckling and bending, while hardening was associated with fibrin network densification. Our results suggest a complex interplay of entropic and enthalpic mechanisms accompanying structural changes and accounting for the nonlinear mechanical response in fibrin networks undergoing compressive deformations. These findings provide new insight into the fibrin clot structural mechanics and can be useful for designing fibrin-based biomaterials with modulated viscoelastic properties.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Biomaterials - Volume 35, Issue 25, August 2014, Pages 6739-6749
نویسندگان
, , , ,