软骨细胞力学行为及其与支架材料相互作用的研究

研究内容包括:从细胞骨架层次上建立描述（个体）软骨细胞及其与支架材料相互作用的微／纳米离散网络结构模型；定量描述正常和疾病（骨性关节炎）状态下软骨细胞的力学行为；定量描述软骨组织工程中软骨细胞体外培养扩增后其力学行为的变化；分析软骨细胞与其周基质相互作用的动力学规律，并试图分析调节软骨细胞生物学和力学行为的力学－化学转导机制；定量描述在不同应变率的力学刺激下，组织工程支架材料（PGA、PLLA和PLGA）的整体力学性质和对软骨细胞力学行为的影响；检测力学刺激后支架材料中软骨细胞Ⅱ型胶原mRNA的表达。通过离体实验和理论模型相结合得到的物理参数进行数值模拟预测活体软骨细胞的微力学环境。本研究对于揭示正常软骨在生长、成熟与退化过程中的力学生物学机制，认识软骨生长和衰老的自然规律，阐明软骨疾病的发病机制以及寻求或建立预防和治疗该类疾病的新途径，均具有重要的理论和实际意义。