Cell Mechanics and Cellular Engineering

مکانیک سلولی و مهندسی سلولی را می‌توان به‌عنوان کاربرد اصول و روش‌های مهندسی و علوم زیستی برای درک بنیادی روابط ساختار-عملکرد در سلول‌های نرمال و پاتولوژیک و توسعه جایگزین‌های بیولوژیکی برای بازگرداندن عملکردهای سلولی تعریف کرد. این تعریف از تعریفی که برای مهندسی بافت در یک کارگاه NSF در سال 1988 ارائه شد، مشتق شده است. خواننده این جلد می بیند که این تعریف برای مطالعه روابط ساختار-عملکرد سلول و بافت به کار می رود و گسترش می یابد. بهترین راه برای تعریف یک رشته واقعاً این است که به محققان اجازه دهید حوزه های تحصیلی خود را توصیف کنند. شاید بتوان مکانیک سلولی را با یادآوری اینکه چگونه برخی از متفکران اولیه در مورد تأثیرات مکانیک بر رشد نوشتند، تقسیم بندی کرد. در اوایل سال 1638، گالیله این فرض را مطرح کرد که گرانش و نیروهای مکانیکی زنده محدودیت هایی را برای رشد و معماری موجودات ایجاد می کند. به نظر می رسد که رابرت هوک، که قانون کشسانی هوک را به ما ارائه کرده است، در متن خود در سال 1665، میکروگرافید، کلمه "سلول" را نیز برای تعیین این موجودات ابتدایی زندگی به ما داده است. رساله جولیوس ولفز در سال 1899 در مورد عملکرد و شکل معماری ترابکولار نمونه واضحی از رابطه بین ساختار بدن و بار مکانیکی آن را ارائه می دهد. در سال 1917، D'Arcy Thompson در مورد رشد و شکل، تجزیه و تحلیل فرآیندهای بیولوژیکی را با ارائه توضیحات فیزیکی قانع کننده از روابط بین ساختار و عملکرد سلول ها و موجودات متحول کرد.

Cell mechanics and cellular engineering may be defined as the application of principles and methods of engineering and life sciences toward fundamental understanding of structure-function relationships in normal and pathological cells and the development of biological substitutes to restore cellular functions. This definition is derived from one developed for tissue engineering at a 1988 NSF workshop. The reader of this volume will see the definition being applied and stretched to study cell and tissue structure-function relationships. The best way to define a field is really to let the investigators describe their areas of study. Perhaps cell mechanics could be compartmentalized by remembering how some of the earliest thinkers wrote about the effects of mechanics on growth. As early as 1638, Galileo hypothesized that gravity and of living mechanical forces place limits on the growth and architecture organisms. It seems only fitting that Robert Hooke, who gave us Hooke's law of elasticity, also gave us the word "cell" in his 1665 text, Micrographid, to designate these elementary entities of life. Julius Wolffs 1899 treatise on the function and form of the trabecular architecture provided an incisive example of the relationship between the structure of the body and the mechanical load it bears. In 1917, D' Arcy Thompson's On Growth and Form revolutionized the analysis of biological processes by introducing cogent physical explanations of the relationships between the structure and function of cells and organisms.