Computergestützte Mechanobiologie

Die Gewebe des Bewegungsapparates sind exquisit designed und verfügen über hervorragende mechanische Eigenschaften. Die Gewebe sind auch in der Lage, sich an wechselnde mechanische Bedingungen anzupassen. Die Gruppe Computational Mechanobiology konzentriert sich darauf, diese beiden spannenden Aspekte zu verstehen. Mit Hilfe von Computermodellierungstechniken versuchen wir, das mechanische Verhalten von Geweben und ihre adaptive und regenerative Reaktion auf mechanische Reize in den verschiedenen Zeit- und Längenskalen zu verstehen.

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Mechanische Prinzipien der zellulären Selbstorganisation

Zellen, die aktive Komponente des Gewebes, interagieren kontinuierlich mit ihrer extrazellulären Matrix (ECM), um die Funktion und Eigenschaften des Gewebes zu erhalten, umzugestalten, zu regenerieren oder in einigen Fällen auch zu degenerieren. Mechanische Wechselwirkungen sind unter anderem in vielen physiologischen und pathologischen Situationen wie Embryogenese, Wundheilung, Tumorinvasion und Bindegewebsmorphogenese von grundlegender Bedeutung. Wir sind daran interessiert, die mechanischen Wechselwirkungen zwischen den Zellen und der extrazellulären Matrix und ihre Auswirkungen auf die Zell- und Gewebeorganisation zu verstehen.

Zellorganisation in einem Teil fibriler extrazellulärer Matrix unter inhomogenen physikalischen Randbedingungen, bei denen Zellen eine Tendenz zu steifen oder weichen Umgebungen haben (Zellen werden als Dipole dargestellt). Konturdiagramme der Verformung der extrazellulären Matrix durch Zellzugkräfte.

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