Physical Models of Cell Motility

این کتاب آخرین پیشرفت‌ها را در مدل‌های حرکت سلولی الهام‌گرفته از فیزیک بررسی می‌کند. این تلاش متقابل و متقابل رشته‌ای برای افزایش وفاداری الگوریتم‌های محاسباتی منجر به درک بهتر بیومکانیک پیچیده حرکت سلولی می‌شود و پیشرفت در تحقیق در مورد سیستم‌های ماده فعال مرتبط، از تعلیق باکتری‌ها و شناگران مصنوعی گرفته تا بافت‌های سلولی و اسکلت سلولی. تحرک سلولی و حرکت جمعی از مهمترین موضوعات در زیست شناسی و فیزیک آماری سیستم های خارج از تعادل است و برای مورفوژنز، بهبود زخم و پاسخ ایمنی در موجودات یوکاریوتی بسیار مهم است. همچنین برای توسعه استراتژی‌های درمانی مؤثر برای بیماری‌هایی مانند سرطان، و برای طراحی سطوح زیست فعال برای مرتب‌سازی و دستکاری سلول‌ها مرتبط است. با این حال، تحرک سلولی مبتنی بر بستر یک فرآیند بسیار پیچیده است زیرا مسیرهای تنظیمی و مکانیسم‌های تولید نیروی فیزیکی در هم تنیده شده‌اند. برای درک تأثیر متقابل بین چسبندگی، تولید نیرو و تحرک، مدل‌های محاسباتی فراوانی در سال‌های اخیر ارائه شده‌اند، از اجزای محدود گرفته تا روش‌های رابط غوطه‌وری و رویکردهای میدان فاز. این کتاب عمدتاً برای فیزیکدانان، زیست‌شناسان ریاضی و مهندسین زیست پزشکی نوشته شده است. در این زمینه به سرعت در حال گسترش، و حدود

This book surveys the most recent advances in physics-inspired cell movement models. This synergetic, cross-disciplinary effort to increase the fidelity of computational algorithms will lead to a better understanding of the complex biomechanics of cell movement, and stimulate progress in research on related active matter systems, from suspensions of bacteria and synthetic swimmers to cell tissues and cytoskeleton.Cell motility and collective motion are among the most important themes in biology and statistical physics of out-of-equilibrium systems, and crucial for morphogenesis, wound healing, and immune response in eukaryotic organisms. It is also relevant for the development of effective treatment strategies for diseases such as cancer, and for the design of bioactive surfaces for cell sorting and manipulation. Substrate-based cell motility is, however, a very complex process as regulatory pathways and physical force generation mechanisms are intertwined. To understand the interplay between adhesion, force generation and motility, an abundance of computational models have been proposed in recent years, from finite element to immerse interface methods and phase field approaches.This book is primarily written for physicists, mathematical biologists and biomedical engineers working in this rapidly expanding field, and ca