کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5032295 1369980 2016 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A model for stretch growth of neurons
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل برای رشد کششی نورون ها
کلمات کلیدی
رشد کششی، کانال های حساس مکانیکی، بسپارش،
ترجمه چکیده
در مرحله اول رشد آکسون، آکسون ها از اجسام عصبی رشد می کنند و با کشیدن مخروط های رشد مهاجر به سمت اهدافشان گسترش می یابد. پس از آنکه یک هدف به دست می آید، فاز دوم شناخته شده کمتر از رشد آکسون به عنوان نیروی مکانیکی از رشد حیوان ایجاد می شود که باعث گسترش آکسون های مجزا در فرآیند تشکیل دهانه ها و اعصاب می شود. اگرچه چندین مدل مبتنی بر فیزیک میکروسکوپی از مرحله اول رشد آکسون وجود دارد، تا به امروز هیچ مدل از مرحله دوم بسیار متفاوت وجود ندارد. در اینجا ما یک مدل ریاضی برای رشد کششی آثار آکسون پیشنهاد می کنیم که در آن میزان تولید پروتئین مورد نیاز برای رشد به تنش غشایی وابسته است. ما فرض می کنیم که رشد در سراسر آکسون رخ می دهد و قادر به پیش بینی افزایش سطح مقطع آکسون پس از آنها به سرعت کشش و نگه داشتن در طول ثابت برای چند ساعت است. ما نشان می دهیم که حداکثر سرعت کشش وابسته به طول که یک آکسون می تواند بدون قطع در حالت پایدار، زمانی که طول آکسون در درجه اول در نزدیکی بدن سلول افزایش یافته است وجود دارد. نتایج ما می تواند طراحی بهتر پروتکل های رشد کششی را برای ساخت آثار قابل انتقال آکسون برای تعمیر سیستم عصبی اعلام کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
In the first phase of axon growth, axons sprout from neuron bodies and are extended by the pull of the migrating growth cones towards their targets. Thereafter, once the target is reached, a lesser known second phase of axon growth ensues as the mechanical forces from the growth of the animal induce extension of the integrated axons in the process of forming tracts and nerves. Although there are several microscopic physics based models of the first phase of axon growth, to date, there are no models of the very different second phase. Here we propose a mathematical model for stretch growth of axon tracts in which the rate of production of proteins required for growth is dependent on the membrane tension. We assume that growth occurs all along the axon, and are able to predict the increase in axon cross-sectional area after they are rapidly stretched and held at a constant length for several hours. We show that there is a length dependent maximum stretching rate that an axon can sustain without disconnection in steady state when the axon length is primarily increased near the cell body. Our results could inform better design of stretch growth protocols to create transplantable axon tracts to repair the nervous system.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 49, Issue 16, 8 December 2016, Pages 3934-3942
نویسندگان
, ,