Characterizing in situ poroelastic properties of cytoplasm by the translation of a rigid spherical i

来源 :力学学报(英文版) | 被引量 : 0次 | 上传用户:owen1986
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Poroelasticity of cytoplasm is a rate-and size-dependent biphasic material behavior that reflects the normal activities and pathological states of cells,mainly caused by the migration of fluid molecules and the deformation of porous solid skeleton(protein scaffold).While micro/nano-indentation tests have been extensively used to characterize the poroelasticity of a cell,characterizing the in situ poroelasticity of cytoplasm remains elusive.In this study,based on the theory of the translation of a rigid spherical inclusion,we proposed a new method to characterize the in situ poroelasticity of cytoplasm.Based on data from optical/magnetic tweezers tests,we estimated three key poroelasticity parameters—shear modulus,Poisson ratio and diffusion coefficient—of cytoplasm for a variety of cells,including cardiomyocytes,endothelial cells of bovine capillary,and fibroblasts.The proposed method provides a powerful tool for in situ measurement of poroelastic properties of cytoplasm via optical/magnetic tweezers.
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